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纳米技术到底会为我们带来什么呢？下面我们举一个例子也许会让你获得一些感性认识。
古代神话故事中有这样的描述：生活在地上的凡人，可以通过爬上天梯而到达天界。
中国古代神话中的天梯，都是自然生成物，一种是山，另一种是很高大的大树。《淮南子》中就把昆仑山描述成山的天梯，登上山可以长生不老，呼风唤雨，达到天帝居住的地方。《山海经》中也描述了树作为天梯的故事。说黄帝造了一棵树，名叫建木。建木生长在天地的中心，细长笔直地钻入云霄，两旁不生支条，只在树的顶端长了一些像伞盖一样的树枝。各方天帝就把它当作上天下地的工具。
国外也有关于天梯的神话。如《圣经旧约·创世纪》说：“雅各梦见一个梯子立在地上，梯子的头顶着天，有上帝的使者在梯子上，上来下去。耶和华站在梯子以上”。这就把天梯直接想象成梯子的形状了。我国西南少数民族中也有类似以梯子形状为天梯的神话。
科幻作品中也有类似的描述，人工架设这样的“天梯”，人们就可以凭借这个梯子到达太空。
现实中会有“天梯”存在吗？
事实上，世界最高的树不过百米。最高的山是珠穆朗玛峰，也只有8000多米高。因此，自然界是不存在“天梯”的。
那让我们来想想，人类是否可以架设“天梯”呢？如果真要架设这样的“天梯”，有哪些问题需要解决呢？
首先，这个“天梯”架在什么地方，我们如何在太空中找到支点呢？其实，这个问题不难解决。
为我们转播电视信号的地球同步卫星为什么能在3.6万公里的天空静止不动呢？这是因为它所承受的地球引力正好与其离心力达到平衡，在距地球小于3.6万公里的距离，地球引力强于物体的离心力，物体就被地球吸到地面，在距地球大于3.6万公里的距离，物体的离心力强于地球引力，物体就远离地球。如果我们铺设一架这样的“天梯”，它的一头固定在地球表面，另一头伸向太空，当这架“天梯”所受到的离心力大于地球引力时，这架“天梯”就被绷紧，与地面垂直，笔直地矗立于太空之中。
这样的“天梯”会有多高呢？它超过了10万公里，相当于绕地球两周半。
“天梯”的支点问题是解决了，但下一个更棘手的问题又冒出来了。我们要用什么样的材料来制作这样的“天梯”呢 ？
纳米碳管显神通
你也许会说，用钢索。这也是我们日常生活中常用又结实的材料。但是，仅仅50公里长的钢索悬挂起来，其自身重量就会把它拉断。
你也许又会说，钢索太重，那就用尼龙吧，这东西可是又结实又轻。这一回，也仅仅能够达到数百公里的高度，其自身重量又把它拉断。如果不是一种新材料的诞生，这一设想只能停留在幻想阶段。这种新材料就是碳纳米管材料。
1985年，美国科学家斯莫雷（Smalley）等人发现一种新的碳的同素异形体—C60。不同于其他两种碳的同素异形体——层状结构的石墨和空间四面体的金刚石，C60是一种由60个碳原子组成的足球状分子。后来发现，这是一类新的结构，陆续发现了C70、C84等，人们把这一类碳的同素异形体称为富勒（fullerene）碳系。斯莫雷等人为此而获得1996年的诺贝尔化学奖。
1991年，美国海军实验室的一个研究小组提交了一篇理论性文章，设想了一种碳纳米管的结构。可惜当时认为近期不可能合成，文章未能发表。同年，日本电气公司(NEC)高级研究员饭岛澄男用石墨电弧法制备C60的过程中，发现了一种多层管状的富勒烯结构，经研究证明是同轴多层的碳纳米管。纳米碳管的结构就像是把C60的结构拉长了，它的外径在1～50纳米，管壁分为单层和多层。由碳纳米管组成的碳纤维理论强度为钢的100倍，密度只有其1/6 。直径1毫米的细丝足可以承受20多吨的重量。碳纳米管材料将是惟一可以用来打造“天梯”的材料。
新材料的发现使建造“天梯”从幻想成为可能。事实上，“天梯”的长度也可远远小于10万公里。“天梯”最有用的一段是从地面到达同步轨道的这一段，在同步轨道以上的部分只是为了平衡下面的“天梯”重量。如果在恰当的高度挂上一恰当质量的重球，使“天梯”受到的离心力强于地球引力，这样就可以把“天梯”挂起来。从太空看，“天梯”就像是一个转动的链子球，但相对于地球来说，却是静止不动的。
为了与地球保持静止不动，“天梯”需要建在赤道上。为了应对狂风冲击，需要尽可能减少5万米以下的风阻力。我们可以在山上建立一座高高的塔楼，塔楼上再搭以尽可能高的钢架，从钢架顶端到5万米的部分以单根缆索连接，5万米以上部分，由于空气稀薄，可以铺设较宽缆带。
乘“天梯”就像坐电梯
有了“天梯”只是第一步，相当于建造了“铁轨”，我们还需要有“火车”才能把物品运送到太空。那样我们就可以在太空建造加工厂，许多适合在太空加工的物品，如特殊药物和一些新材料等就可以在太空加工厂加工后再送回地球。
为了把物品送上太空加工厂加工，可以设计一种缆索系统，缆索下端挂一升降舱，上端可以设计一种像闹钟发条式的装置。第一次升降时，用火箭对系统注入能量，就像给闹钟上了发条。升降舱上到最高点时速度为零，但是“发条”上到最紧。升降舱下到地面时速度也为零，但是“发条”反向上到最紧。升降舱在途中时“发条”势能完全释放，升降舱速度达到最大。以后每次上升时把原料带到太空，下降时把上一次的产品带回，缆索系统是不停完成一种动能与“发条”势能转变，惟一需要的能量是克服摩擦阻力。当然，每次上升与下降时升降舱的质量必须严格固定，缆索系统也必须采用纳米碳管材料。
如果需要额外输入能量，可以利用地面发射激光。激光发出的光能转变为电能，升降舱像电动机车一样，可以源源不断地把物品运送到太空，这将为我们节省大量资金。现在如果用航天飞机或太空船把1公斤有效载荷送上地球同步轨道，需要花费几万美元，而使用“天梯”系统，可能只需几十美元。此外，使用航天飞机或太空船也会破坏发射地的生态环境，也会破坏臭氧层，而使用“天梯”系统却无此缺点。
使用航天飞机或太空船危险性较高，美国已经损失了两架航天飞机，多名宇航员因此也献出了自己的宝贵生命。而使用“天梯”系统就相对安全，宇航员在升降舱中的安全性与在火车中没有多大差别。
如果地球到太空的“天梯”成功，月球上也可以建造同样的梯子。到时候，去月球旅行完全可以坐“火车”！ “火车”沿地球“天梯”系统进入太空，然后，通过运算轨道到达月球“天梯”系统。最后，借助月球“天梯”系统到达月球。如果这一切成为可能，人类“定居”月球也是易如反掌的事情。
当然，还有一些问题需要解决，如太空中的陨石可能会为“天梯”系统带来意外的麻烦。但是，最根本的材料问题已经解决，其他问题也是可以克服的。
事实上，美国一家公司已经开始为架设地球“天梯”系统制定了时间表，但是还有大量的实验需要完成。如果资金到位，一切顺利的话，最快在20年后，“天梯”系统就会铺设完成。到时候，估计所有的登山运动员都会对攀登这架“天梯”感兴趣。
古代神话故事中有这样的描述：生活在地上的凡人，可以通过爬上天梯而到达天界。
中国古代神话中的天梯，都是自然生成物，一种是山，另一种是很高大的大树。《淮南子》中就把昆仑山描述成山的天梯，登上山可以长生不老，呼风唤雨，达到天帝居住的地方。《山海经》中也描述了树作为天梯的故事。说黄帝造了一棵树，名叫建木。建木生长在天地的中心，细长笔直地钻入云霄，两旁不生支条，只在树的顶端长了一些像伞盖一样的树枝。各方天帝就把它当作上天下地的工具。
国外也有关于天梯的神话。如《圣经旧约·创世纪》说：“雅各梦见一个梯子立在地上，梯子的头顶着天，有上帝的使者在梯子上，上来下去。耶和华站在梯子以上”。这就把天梯直接想象成梯子的形状了。我国西南少数民族中也有类似以梯子形状为天梯的神话。
科幻作品中也有类似的描述，人工架设这样的“天梯”，人们就可以凭借这个梯子到达太空。
现实中会有“天梯”存在吗？
事实上，世界最高的树不过百米。最高的山是珠穆朗玛峰，也只有8000多米高。因此，自然界是不存在“天梯”的。
那让我们来想想，人类是否可以架设“天梯”呢？如果真要架设这样的“天梯”，有哪些问题需要解决呢？
首先，这个“天梯”架在什么地方，我们如何在太空中找到支点呢？其实，这个问题不难解决。
为我们转播电视信号的地球同步卫星为什么能在3.6万公里的天空静止不动呢？这是因为它所承受的地球引力正好与其离心力达到平衡，在距地球小于3.6万公里的距离，地球引力强于物体的离心力，物体就被地球吸到地面，在距地球大于3.6万公里的距离，物体的离心力强于地球引力，物体就远离地球。如果我们铺设一架这样的“天梯”，它的一头固定在地球表面，另一头伸向太空，当这架“天梯”所受到的离心力大于地球引力时，这架“天梯”就被绷紧，与地面垂直，笔直地矗立于太空之中。
这样的“天梯”会有多高呢？它超过了10万公里，相当于绕地球两周半。
“天梯”的支点问题是解决了，但下一个更棘手的问题又冒出来了。我们要用什么样的材料来制作这样的“天梯”呢 ？
纳米碳管显神通
你也许会说，用钢索。这也是我们日常生活中常用又结实的材料。但是，仅仅50公里长的钢索悬挂起来，其自身重量就会把它拉断。
你也许又会说，钢索太重，那就用尼龙吧，这东西可是又结实又轻。这一回，也仅仅能够达到数百公里的高度，其自身重量又把它拉断。如果不是一种新材料的诞生，这一设想只能停留在幻想阶段。这种新材料就是碳纳米管材料。
1985年，美国科学家斯莫雷（Smalley）等人发现一种新的碳的同素异形体—C60。不同于其他两种碳的同素异形体——层状结构的石墨和空间四面体的金刚石，C60是一种由60个碳原子组成的足球状分子。后来发现，这是一类新的结构，陆续发现了C70、C84等，人们把这一类碳的同素异形体称为富勒（fullerene）碳系。斯莫雷等人为此而获得1996年的诺贝尔化学奖。
1991年，美国海军实验室的一个研究小组提交了一篇理论性文章，设想了一种碳纳米管的结构。可惜当时认为近期不可能合成，文章未能发表。同年，日本电气公司(NEC)高级研究员饭岛澄男用石墨电弧法制备C60的过程中，发现了一种多层管状的富勒烯结构，经研究证明是同轴多层的碳纳米管。纳米碳管的结构就像是把C60的结构拉长了，它的外径在1～50纳米，管壁分为单层和多层。由碳纳米管组成的碳纤维理论强度为钢的100倍，密度只有其1/6 。直径1毫米的细丝足可以承受20多吨的重量。碳纳米管材料将是惟一可以用来打造“天梯”的材料。
新材料的发现使建造“天梯”从幻想成为可能。事实上，“天梯”的长度也可远远小于10万公里。“天梯”最有用的一段是从地面到达同步轨道的这一段，在同步轨道以上的部分只是为了平衡下面的“天梯”重量。如果在恰当的高度挂上一恰当质量的重球，使“天梯”受到的离心力强于地球引力，这样就可以把“天梯”挂起来。从太空看，“天梯”就像是一个转动的链子球，但相对于地球来说，却是静止不动的。
为了与地球保持静止不动，“天梯”需要建在赤道上。为了应对狂风冲击，需要尽可能减少5万米以下的风阻力。我们可以在山上建立一座高高的塔楼，塔楼上再搭以尽可能高的钢架，从钢架顶端到5万米的部分以单根缆索连接，5万米以上部分，由于空气稀薄，可以铺设较宽缆带。
乘“天梯”就像坐电梯
有了“天梯”只是第一步，相当于建造了“铁轨”，我们还需要有“火车”才能把物品运送到太空。那样我们就可以在太空建造加工厂，许多适合在太空加工的物品，如特殊药物和一些新材料等就可以在太空加工厂加工后再送回地球。
为了把物品送上太空加工厂加工，可以设计一种缆索系统，缆索下端挂一升降舱，上端可以设计一种像闹钟发条式的装置。第一次升降时，用火箭对系统注入能量，就像给闹钟上了发条。升降舱上到最高点时速度为零，但是“发条”上到最紧。升降舱下到地面时速度也为零，但是“发条”反向上到最紧。升降舱在途中时“发条”势能完全释放，升降舱速度达到最大。以后每次上升时把原料带到太空，下降时把上一次的产品带回，缆索系统是不停完成一种动能与“发条”势能转变，惟一需要的能量是克服摩擦阻力。当然，每次上升与下降时升降舱的质量必须严格固定，缆索系统也必须采用纳米碳管材料。
如果需要额外输入能量，可以利用地面发射激光。激光发出的光能转变为电能，升降舱像电动机车一样，可以源源不断地把物品运送到太空，这将为我们节省大量资金。现在如果用航天飞机或太空船把1公斤有效载荷送上地球同步轨道，需要花费几万美元，而使用“天梯”系统，可能只需几十美元。此外，使用航天飞机或太空船也会破坏发射地的生态环境，也会破坏臭氧层，而使用“天梯”系统却无此缺点。
使用航天飞机或太空船危险性较高，美国已经损失了两架航天飞机，多名宇航员因此也献出了自己的宝贵生命。而使用“天梯”系统就相对安全，宇航员在升降舱中的安全性与在火车中没有多大差别。
如果地球到太空的“天梯”成功，月球上也可以建造同样的梯子。到时候，去月球旅行完全可以坐“火车”！ “火车”沿地球“天梯”系统进入太空，然后，通过运算轨道到达月球“天梯”系统。最后，借助月球“天梯”系统到达月球。如果这一切成为可能，人类“定居”月球也是易如反掌的事情。
当然，还有一些问题需要解决，如太空中的陨石可能会为“天梯”系统带来意外的麻烦。但是，最根本的材料问题已经解决，其他问题也是可以克服的。
事实上，美国一家公司已经开始为架设地球“天梯”系统制定了时间表，但是还有大量的实验需要完成。如果资金到位，一切顺利的话，最快在20年后，“天梯”系统就会铺设完成。到时候，估计所有的登山运动员都会对攀登这架“天梯”感兴趣。