طراحی جدید برای ابرپل‌ها به کمک نانولوله‌های کربنی

طبق یافته‌های اخیر محققان ایتالیایی، می‌توان از دسته‌های نانولوله کربنی برای طولانی‌تر ساختنِ بخش‌های اصلی پل‌های معلق(تا سه برابر طول‌های کنونی) بهره گرفت. آنها نشان داده‌اند که می‌توان طول بخش اصلی پل مسینا را بیش از سه ‌برابر افزایش داد. این نتایج می‌تواند به کاهش هزینه تمام‌شده ابرپل‌ها ـ که در آینده ساخته خواهند شد ـ منجر گردد.

طبق یافته‌های اخیر محققان ایتالیایی، می‌توان از دسته‌های نانولوله کربنی برای
طولانی‌تر ساختنِ بخش‌های اصلی پل‌های معلق(تا سه برابر طول‌های کنونی) بهره گرفت.
آنها نشان داده‌اند که می‌توان طول بخش اصلی پل مسینا را بیش از سه ‌برابر افزایش
داد. این نتایج می‌تواند به کاهش هزینه تمام‌شده ابرپل‌ها ـ که در آینده ساخته
خواهند شد ـ منجر گردد.

نیکولا پوگنو و آلبرتو کارپینتری از مؤسسه پلی‌تکنیک تورین در محاسبات خود نشان
داده‌اند که می‌توان طول بخش اصلی پل معلق مسینا را از مقدار ممکن کنونی(دو
کیلومتر) به بیش از شش کیلومتر ارتقا داد. این پل معلقِ در دست ساخت، یکی از صدها
پل معلقی است که با طول بخش اصلی بیش از یک کیلومتر، در دنیا مورد استفاده قرار
می‌گیرد.

برای ساخت یک پل معلق به ماده مستحکمی نیاز است که قادر به تحمل کشش بالا باشد.
گرچه دسته‌های نانولوله، از این نظر، مواد ایده‌آلی هستند؛ اما از آنجایی که این
مواد عیوب ساختاری بسیاری دارند محققان از به‌کارگیری آنها در چنین کاربردهایی چشم
پوشیده‌اند. به‌تازگی پوگنو و کارپینتری با محاسبات خود دریافته‌اند که حتی
دسته‌های نانولوله کربنی دارای عیب هم می‌تواند محدودیت کنونی در زمینه طول بخش
اصلی پل معلق را حذف نماید. محاسبات نظری آنها حاکی از آن بود که این طول با یک
ضریب ده افزایش خواهد یافت؛ اما این محققان اعلام کرده‌اند که مقدار افزایش طول، سه
‌برابر خواهد بود. آنها که برای دستیابی به نتایج خود، محاسبات مقاومت مکانیکی
نانولوله کربنی را با اصول مکانیک ساختمانی پل ادغام کرده‌اند، پیشنهاد داده‌اند که
پل مسینا را ـ که طول بخش اصلی آن باید در حدود ۳٫۳ کیلومتر باشد ـ می‌تواند در
آینده از دسته‌های نانولوله کربنی ساخت.

بنا به اظهارات پونگو، بر خلاف «بالابر فضایی» ـ که به دسته‌های نانولوله‌ی کربنی
با طول صد هزار کیلومتر و مقاومت مکانیکی صد گیگاپاسکال نیاز دارد ـ یک کابل پل
معلق تنها به طولی معادل ده کیلومتر و مقاومتی معادل ده گیگاپاسکال نیازمند است.
هم‌اکنون فیبرهای نانولوله کربنی با چنین مقاومتی با قیمتی قابل‌قبول در دسترس
هستند(۱۵۰ دلار در هر کیلوگرم برای حال و ۴۵ دلار بر کیلوگرم در آینده مطابق با
پیش‌بینی‌ها). با یک حساب مختصر می‌توان دید که هزینه پل‌های معلق نانولوله‌ای حدود
یک‌دهم هزینه پل‌های معلق معمولی خواهد بود.

علاوه بر پل مسینا، سایر پروژه‌هایی که می‌توانند از نانولوله‌های کربنی بهره
بگیرند، پل‌های قابل ساخت بر روی تنگه‌‌های باب‌المندب و گیبرالتار ـ که اسپانیا و
مراکش را به هم متصل می‌کند ـ هستند.