麻省理工大学发明了太空建筑用的材料, 强度是钢的10倍而且超轻

太空电梯，它的运输升降仓沿着一条条常用的电缆上下移动，一种人类理论上的运输模式把地球和太空连接起来，这是人类存在已久的关于未来的想象。

这个场景已经在电影，书籍，科学月刊上反复出现，但是现实里研究人员一直试图找到一种足够硬和足够轻的材料来使这个未来的升降仓成为现实，现在来自麻省理工大学的一个团队，已经设计发明出一种最硬最轻的材料，使得我们科学梦想更近一步，他们发明的材料配方同样可以对地球上现有建筑和基建设施产生变革。

石墨烯，二维形式的碳结构，是目前已知的最硬材料。现在新发明的材料就是由石墨烯组成，但是因为石墨烯的二维形式很薄,只有一个原子厚，用于建筑不太现实，而这个科学团队的突破在于通过加热和加压发明了石墨烯的三维形式，发表在《科学》杂志上的一篇论文中进一步描述了细节，他们开发了这种结构的计算机模式，然后用石墨烯重建它，在测试过程中,他们发现多孔材料的样品比钢强十倍,密度却只有钢的5%。

根据麻省理工学院土木与环境工程系的研究人员所说, 重新配置石墨烯的结构的想法类似于一张纸的形式变化: 当你把一张纸卷成管状，它的强度远大于压平或者弄皱的时候，管状形式因为他们的承受力加强已经在建筑中得到应用, ,芝加哥的威利斯大厦, 就使用了一个管状结构体系。

“这是一个非常创新的材料，如果我们可以大批量生产, 我们可以用它来替代建筑和基础设施中用钢,”秦赵说。“我们可以节省大量劳动力, 因为它是那么轻, 那么强。”

这种材料对于建筑的环保也非常有利，它的多孔结构和增大的表面积可以过滤水或空气，未来应用于绿色建筑结构有潜在价值。因为它是由碳元素构成的，材料的化学和机械性能稳定，面对类似于超强风暴，海平面上升等外界因素，这种材料的特性可以使得建筑具有更好的韧性。

该材料的潜在应用并不紧紧局限于地球上的建筑物。它可以被运输到太空建造空间站,甚至外星移居地,这样一个轻质建筑材料可以显著降低成本。另外三维石墨烯的结构可以净化地球的大气层，这个遥远的可能性虽然现在受到很多因素制约。

更让人兴奋的是，设计团队采用的多孔几何结构并不一定非要采用石墨烯，毕竟石墨烯现在非常昂贵，用于工程建筑最终也许不现实，其他形式的有机分子,如多肽蛋白质,纤维素,或丝绸,也有可能转化为具有相似的几何属性的材料。这种超强材料，不仅仅是工程建筑行业，从医疗设备到汽车行业都有潜在的应用价值。

虽然太空电梯今天仍然是一个幻想 但是,材料科学的发展带来了更强,更轻,更有弹性的建筑结构形式，这让我们离科幻成真更近了一步。