| 掌握“控制納米級物質的復雜性”，是應用納米技術以使工業過程受益的革命性探索的一部分。這種技術的關鍵要素是對碳納米管的應用。
碳納米管是直徑0.7～50納米、長度一般在幾十微米的小型空心管，這種超小的碳納米管，提供了一流的性能。比如，可以制造出超高強度但依然非常輕的材料。其強度可以達到鋼的200倍，彈性可以達到鋼的5倍，而且具有高效的導電性和導熱性。
降低重量，提高性能
正因如此，美國國家航空航天局(簡稱“NASA”)空間技術任務指揮部(簡稱“STMD”)對納米技術表現出了極大的興趣，將其作為降低航天系統重量、提高性能的方法。
比如，NASA的計算機模擬分析顯示，采用碳納米管增強的復合材料，可使運載火箭的總體重量降低30%。
“沒有哪一項技術能夠為大幅降低運載火箭的重量帶來如此大的影響。” NASA格林研究中心(俄亥俄州克力夫蘭)負責輕量化材料和制造的程序單元經理Michael Meador表示，“我不想陳詞濫調，但這是游戲規則的改變者。”
飛行試驗
不久將進入飛行的硬件，將測試出基于碳納米管纖維的復合材料儲罐的拉伸性能要優于傳統環氧碳纖維復合材料的拉伸性能。
“我們將復合材料壓力容器(簡稱“COPV”)作為冷氣體推進系統的一部分。” Meador解釋道，這包括在飛行過程中移動火箭的有效載荷，以及在下降到地球的過程中增加有效載荷以改善火箭的空氣動力性能。“雖然這只是負載試驗中的一個，但卻是一次開創性的飛行。這是應用了碳納米管復合材料的結構部件第一次經歷飛行試驗。”
NASA的產業合作
COPV 項目涉及到了NASA的幾個中心：格林研究中心、蘭利研究中心和馬歇爾太空飛行中心，以及工業領域的合作伙伴。
NASA與位于美國新罕布什爾州梅里馬克的Nanocomp 公司合作，制造納米管紗線和布，并采用NASA開發的專用的加工方法來制造COPVs。
“我們感興趣的不僅是采用碳納米管紗線來開發高強度的復合材料，而且還要通過建造實際的部件以及對其進行飛行試驗來證明材料的性能。” Meador補充道， “COPV飛行試驗將在長期中表明這些材料準備用于未來的NASA任務。”
碳納米管紗線
COPV的亞軌道火箭飛行是第一步。作為NASA蘭利研究中心(美國弗吉尼亞州漢普頓)的一名材料研究工程師，Emilie Siochi解釋道，“這種COPV 是我們將納米管紗線轉變成復合材料后建造的第一個大型項目。在最一開始的時候，可用的碳納米管纖維材料只有少數，這需要發生變化。”
“我們必須改善性能，提高質量和數量。” Siochi指出，“NASA與工業領域的合作，對于擴大這種材料在航天局的應用發揮了無價的作用，而且COPV的飛行試驗也有助于讓技術更加成熟。”
“作為目前結構材料的最新進展，比碳纖維復合材料強得多的碳納米管的結構特性顯示出了更大的潛力。” Siochi 說道，“所以，如果它更強，我們將能夠建造更輕的空間結構。”
投資收益
Meador看到了碳納米管材料光明而持久的未來。
“當我們第一次開始進入納米技術研究領域時，我們考慮的是NASA 投資的意義何在?哪里能獲得更大的收益?是在減重方面?提高性能方面?還是降低功耗方面?” Meador回憶說。
在提高材料的力學性能，以及批量生產紗線纖維以使其能與傳統碳纖維競爭方面，還有更多的工作要做。
“碳納米管材料不僅能為航天領域帶來巨大的回報。” Meador觀察到，“而且能夠減輕地面運輸車輛的重量，從而節省燃油消耗，并減少二氧化碳的排放。同樣，飛機制造是另一個值得關注的領域。”
“我們沒有看到一種神奇的材料，相反，我們發現，當你進入納米尺度，這個級別的材料所具有的一定特性，是你在此以上的材料中所看不到的一些新的特性和新的物理特征。”Meador總結道，“這就是所有的一切，就看你如何控制和利用這些特性。”
美國國家航空航天局(簡稱“NASA”)空間技術任務指揮部(簡稱“STMD”)對納米技術表現出了極大的興趣，將其作為降低航天系統重量、提高性能的方法
不久將進入飛行的硬件，將測試出基于碳納米管纖維的復合材料儲罐的拉伸性能要優于傳統環氧碳纖維復合材料的拉伸性能. |
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