Leggeri e incredibilmente forti, i sostenitori hanno propagandato i nanotubi di carbonio come materiale da costruzione per eccellenza. Questi minuscoli cilindri di molecole di carbonio interconnessi sono spuntati ovunque, dalle bici da corsa ai dispositivi biomedici. E molti scienziati hanno suggerito di utilizzare questo materiale per portare il sogno di un ascensore spaziale dalla finzione alla realtà. Ma un nuovo studio getta un altro intoppo nel concetto, dimostrando che la disposizione degli atomi nelle minuscole strutture di carbonio potrebbe far crollare l'intero sistema, riferisce George Dvorsky per Gizmodo .
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Un ascensore spaziale funziona esattamente come suggerisce il nome, sollevando nello spazio un'auto o un recinto dalla superficie terrestre. La tecnologia potrebbe rivoluzionare i viaggi nello spazio rendendola più semplice ed economica rispetto al lancio di un veicolo spaziale a bordo di enormi motori a razzo.
L'idea è stata introdotta per la prima volta nella cultura popolare da Sir Arthur C. Clarke nel suo romanzo di fantascienza del 1979 The Fountains of Paradise, riferisce Michelle Z. Donahue per Smithsonian.com. Gli scienziati hanno successivamente approfondito il concetto e si sono spinti verso la torreggiante struttura per decenni.
Costruire un ascensore spaziale non è un compito da poco. L'idea di base è che l'ascensore spaziale sarebbe ancorato a una posizione sulla Terra, estendendosi fino a un terminale nello spazio che si muove in sincronia con l'orbita e la rotazione della Terra. Ma poiché il cavo dovrebbe allungarsi per decine di migliaia di miglia, il materiale dovrebbe essere sia resistente che leggero per funzionare.
Un nuovo studio, tuttavia, ha scoperto che i nanotubi di carbonio non sono la soluzione perfetta. Mentre un nanotubo di carbonio perfettamente costruito all'incirca la larghezza di una filettatura potrebbe essere abbastanza forte da sollevare un'auto, la collocazione errata di un singolo atomo ne dimezza la resistenza alla trazione.
"Solo [nanotubi di carbonio] di estrema qualità sono in grado di mantenere la loro forza ideale", Feng Ding, ricercatore presso il Politecnico di Hong Kong e autore principale dello studio, afferma Jacob Aron per New Scientist . "La maggior parte dei [nanotubi di carbonio] prodotti in serie sono altamente difettosi e i [nanotubi di carbonio] di alta qualità sono difficili da produrre in grandi quantità."
Ding e i suoi colleghi hanno eseguito simulazioni al computer testando come la struttura a griglia esagonale della maggior parte dei nanotubi di carbonio reggerebbe se modificata. Hanno scoperto che un singolo atomo fuori allineamento provoca una debolezza che potrebbe essenzialmente "decomprimere" l'intero tubo, come tirare un filo sciolto su un maglione, riferisce Aron.
La produzione di nanotubi è ancora agli inizi, rendendo inevitabili alcuni tubi difettosi. Ma questo ultimo studio mostra che questi pochi anelli deboli potrebbero potenzialmente paralizzare strutture più grandi. Anche i sostenitori più ottimisti degli elevatori spaziali sanno da tempo che renderlo realtà è molto lontano. Ma questo studio suggerisce che gli scienziati hanno ancora più ostacoli all'erezione della struttura massiccia, scrive Dvorsky.
"A meno che non si possano ottenere grandi scoperte sulla sintesi di [nanotubi di carbonio], l'uso di [nanotubi di carbonio] per costruire un ascensore spaziale sarebbe estremamente impegnativo", afferma Ding ad Aron.
