坚硬的木制太空材料
405字
2021-02-15 19:22
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火星译客

太空中的木制材料比人造材料更具优势

"太空"时代建立在巧妙的材料上。火箭引擎的末端由铬镍铁合金Inconel组成,这种合金于20世纪40年代开发,是一种耐热耐腐蚀的镍铬合金。装饰卫星的“金箔”实际上是一种绝缘体,由聚酰亚胺(Kapton)薄膜和金属化的麦拉片(Mylar)(一种1950年代和1960年代的人造聚合物)制成。 SpaceX的“龙”飞船使用的隔热板是由酚醛树脂浸渍的碳纤维制成的,在重新进入大气层时保护宇航员。

但是,并非只有穿着实验服的人才能想出神奇物质。日本住友林业公司和京都大学正在考虑用先进的高性能复合材料制造卫星,这种复合材料由纤维素和木质素制成,这两种复合聚合物分别具有很强的抗张强度和抗压强度。这种材料既便宜又丰富。它是自组装的,只需要简单的化学输入即可。它的制造可以完全自动化,不需要人工监督。用化学家的话来说,他们想用木头制造人造卫星。

研究小组认为,木材具有两个优点。与金属不同,风干木材很容易被无线电波穿透。这意味着通信天线和传感器等可以保留在卫星内部。他们希望这样可以简化施工过程。第二个优点是,在再次进入大气时,卫星的木质部分可以完全燃烧掉,从而使废弃处置更清洁。

研究人员希望在2023年之前推出他们称之为LignoSat的原型版本。太空既极冷又极热,并且随着航天器从阴影移动到直射阳光下,它们可以在两者之间快速切换。处理木材以应对这种极端情况对于成功至关重要。住友只是说,实现它的方式是“研发的秘密”。

将木材送入太空并不是住友对材料的唯一野心。它希望卫星项目的经验教训可以帮助其计划在东京建造世界上最高的木制摩天大楼。这座被命名为W350的建筑物将在2041年庆祝公司成立350周年,因此将达到350米的高度,大约与没有尖塔的帝国大厦一样高。

本文发表于印刷版的“科学技术”部分,标题为“Hardy, non-perennial”(2021年1月13日)

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