从“太空天梯”到“月球电梯”

　　美国太空电梯研究公司“电梯港”日前宣称，他们可能要在10年之内造出一架“月球电梯”，人类将来有一天将有望乘坐这个超级电梯到达月球。

　　这个决定其实是该公司“宏伟”计划的第一步：早在2003年，该公司就投入过巨资研究从地球通往太空的天梯。太空梯基本上就是一条长长的缆绳一端固定在地球上，另一端固定在地球同步轨道的平衡物(如大卫星)上。在引力和向心加速度的相互作用下，缆绳被绷紧，太空梯将利用太阳能或激光能沿缆绳上下运动。

　　我们先不去想他们为什么要搭建这样一座不可思议的“电梯”，第一个问题是，他们到哪儿去找那么结实的绳子呢？

　　用什么材料做如此电梯的缆绳是个十分困难的课题。也正因此，近期他们研究的重心，不是太空天梯，而是月球电梯——从月球上空5万公里处垂向月球表面的“电梯”。

　　“柴隆”：一毫米细丝吊起450公斤

　　因为月球的引力仅为地球的1/6，所以“月球电梯”对缆绳强度的要求将远远小于从地球表面通向太空的。科学家已经选用了一种日本生产的高强度、高耐热性的复合纤维——“柴隆”（Zylong）。

　　上海交通大学材料科学科学与工程学院李华博士告诉科技日报记者：“一根直径为1毫米的‘柴隆’细丝可以吊起450公斤的重量。”

　　“柴隆”被称为21世纪的超级纤维，是化学成分叫做聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)的纤维的商品名。

　　PBO是20世纪80年代美国为发展航天航空事业而开发的复合材料用增强纤维，具有十分优异的力学性能和物化性能。日本东洋纺公司2004年实现了PBO纤维的工业化生产并命名为“柴隆”。

　　“‘柴隆’纤维的力学、耐热、阻燃等性能都具备用来打造‘月球电梯’缆绳的条件。而且相比于碳纳米绳来说，在原料价格和加工成本上，‘柴隆’也比碳纳米绳要低得多。”

　　“但是，若要应用于太空梯，柴隆纤维有一个致命弱点必须克服——降解太快！毕竟，太空梯缆绳不像很多简单部件那样可以在失效之前随时更换的吧。”李华说。

　　神奇材料日常用处多

　　在日常生活中，“柴隆”和“碳纳米管”这些神奇的材料有哪些大显身手的机会？

　　李博士介绍说：“‘柴隆’是极其理想的纺织原料，其长丝可用于轮胎、胶带（运输带）、胶管等橡胶制品的补强材料，各种塑料和混凝土等的补强材料，弹道导弹和复合材料的增强组分，纤维光缆的受拉件和光缆的保护膜等。‘柴隆’的纱线可应用制造消防服、炉前工作服、焊接工作服、耐热工作服、防切割保护服、安全手套和各种运动服等。而碳纳米管具有的超强超韧性能，以及导电导热性能使其正在逐渐被广泛应用在各种复合材料以及涂层材料中，如增强增韧树脂、导电复合材料、导热涂料、导电浆料等等。”

　　《科技日报》2010.8.20