最近,NASA Goddard的一個科學家小組團隊開發出了一種全新的輕量級、低成本小型望遠鏡,而這些望遠鏡可以被使用在CubeSat衛星中。這些CubeSat迷你衛星主要被用于NASA向太空發射各種實驗性裝置,并且成本要比普通的衛星低很多。而這種小型望遠鏡可以感知紫外線、可見光及紅外波長,并且可以被內置到CubeSat衛星中,讓NASA用更廉價的方式探索太空。顯然,也許這種望遠鏡不會像哈勃等超級望遠鏡那樣傳回高分辨率圖像,但是該小組表示這種新型望遠鏡將成為探索宇宙的另一種偉大工具,并且被使用在更多的太空任務中。而這也可能是第一款使用新的碳納米管材質設計的望遠鏡。
據悉,普通望遠鏡都是由鋁或玻璃材質組成,而這種新型望遠鏡則使用了碳納米管,并且嵌入到了環氧樹脂中。由于碳納米管的強度很高,具有相當的硬度,因此是一種非常有效的熱道導體。同時它也無需在制作的過程中進行拋光處理,能進一步降低成本。
雖然NASA的科學家們計劃未來使用這種新型望遠鏡,但是在大范圍應用之前還需要相當長的時間。畢竟碳納米管是一種全新的技術,在送往太空之前需要進行大量的測試。
延伸閱讀
碳納米管具有良好的力學性能,CNTs抗拉強度達到50~200GPa,是鋼的100倍,密度卻只有鋼的1/6,至少比常規石墨纖維高一個數量級;它的彈性模量可達1TPa,與金剛石的彈性模量相當,約為鋼的5倍。對于具有理想結構的單層壁的碳納米管,其抗拉強度約800GPa。碳納米管的結構雖然與高分子材料的結構相似,但其結構卻比高分子材料穩定得多。碳納米管是目前可制備出的具有最高比強度的材料。若將以其他工程材料為基體與碳納米管制成復合材料, 可使復合材料表現出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各向同性,給復合材料的性能帶來極大的改善。用碳納米管材料增強的塑料力學性能優良、導電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩定性高,不易對環境造成影響。碳納米管增強陶瓷復合材料強度高,抗沖擊性能好。碳納米管上由于存在五元環的缺陷,增強了反應活性,在高溫和其他物質存在的條件下,碳納米管容易在端面處打開,形成一個管子,極易被金屬浸潤、和金屬形成金屬基復合材料。這樣的材料強度高、模量高、耐高溫、熱膨脹系數小、抵抗熱變性能強。
碳納米管的硬度與金剛石相當,卻擁有良好的柔韌性,可以拉伸。在工業上常用的增強型纖維中,決定強度的一個關鍵因素是長徑比,即長度和直徑之比。材料工程師希望得到的長徑比至少是20:1,而碳納米管的長徑比一般在1000:1以上,是理想的高強度纖維材料。2000年10月,美國賓州州立大學的研究人員稱,碳納米管的強度比同體積鋼的強度高100倍,重量卻只有后者的1/6到1/7。碳納米管因而被稱“超級纖維”。
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