Ако следите най-новите разработки в света на съвременните технологии, то този материал няма да е голяма новина за вас. Полезно е обаче да разгледаме по-отблизо най-лекия материал в света и да научим още няколко подробности.

Преди по-малко от година титлата за най-лек материал в света беше дадена на материал, наречен аерографит. Но този материал не успя да задържи дланта за дълго време; наскоро беше поет от друг въглероден материал, наречен графенов аерогел. Създаден от изследователски екип от лабораторията за полимерна наука и технология на университета Zhejiang, ръководен от професор Гао Чао, ултралекият графенов аерогел има плътност малко по-ниска от тази на хелиевия газ и малко по-висока от тази на водородния газ.

Аерогеловете, като клас материали, са разработени и произведени през 1931 г. от инженера и химик Самуел Стивънс Кистлър. Оттогава учени от различни организации изследват и разработват такива материали, въпреки съмнителната им стойност за практическо приложение. Аерогел, състоящ се от многостенни въглеродни нанотръби, наречен "замразен дим" и имащ плътност 4 mg/cm3, загуби титлата си като най- лек материалпрез 2011 г., който премина към метален микрорешетъчен материал с плътност от 0,9 mG/cm3. И година по-късно титлата за най-лек материал премина към въглероден материал, наречен аерографит, чиято плътност е 0,18 mg/cm3.

Новият носител на титлата за най-лек материал, графеновият аерогел, създаден от екипа на професор Чао, има плътност от 0,16 mg/cm3. За да създадат такъв лек материал, учените са използвали един от най-невероятните и тънки материалиднес - графен. Използвайки своя опит в създаването на микроскопични материали като "едноизмерни" графенови влакна и двуизмерни графенови ленти, екипът реши да добави още едно измерение към двете измерения на графена и да създаде триизмерна пореста графика. нов материал.

Вместо метода за производство на шаблон, който използва разтворителен материал и обикновено се използва за направата на различни аерогелове, китайските учени са използвали метод на сушене чрез замразяване. Сушене чрез замразяване на охлаждащ разтвор, състоящ се от течен пълнители графенови частици, направиха възможно създаването на пореста гъба на базата на въглерод, чиято форма почти напълно повтаряше дадената форма.

„Няма нужда да се използват шаблони; размерът и формата на ултралекия въглероден материал, който създаваме, зависят само от формата и размера на контейнера", казва професор Чао. „Количеството произведен аерогел зависи само от размера на контейнерът, който може да има обем, измерен в хиляди кубични сантиметри.

Полученият графенов аерогел е изключително здрав и еластичен материал. Той може да абсорбира органични материали, включително масло, с тегло 900 пъти повече от собственото си тегло висока скоростабсорбция. Един грам аерогел абсорбира 68,8 грама масло само за една секунда, което го прави привлекателен материал за използване като абсорбент за океанско масло и петролни продукти.

Освен че служи като маслен абсорбент, графеновият аерогел има потенциал за използване в системи за съхранение на енергия, като катализатор за определени химични реакции и като пълнител за сложни композитни материали.

Всеки от вас знае, че диамантът остава стандарт за твърдост днес. При определяне на механичната твърдост на материалите, съществуващи на земята, твърдостта на диаманта се приема като стандарт: когато се измерва по метода на Моос - под формата на повърхностна проба, по методите на Викерс или Рокуел - като индентор (като повече твърдопри изследване на тяло с по-малка твърдост). Днес има няколко материала, чиято твърдост се доближава до характеристиките на диаманта.

Сравнете в този случай оригинални материали, въз основа на тяхната микротвърдост по метода на Vickers, когато материалът се счита за свръхтвърд при стойности над 40 GPa. Твърдостта на материалите може да варира в зависимост от характеристиките на синтеза на пробата или посоката на натоварването, приложено към нея.

Колебанията в стойностите на твърдост от 70 до 150 GPa са общоприета концепция за твърди материали, въпреки че 115 GPa се счита за референтна стойност. Нека да разгледаме 10-те най-твърди материала, различни от диаманта, които съществуват в природата.

10. Борен субоксид (B 6 O) - твърдост до 45 GPa

Борният субоксид има способността да създава зърна, оформени като икосаедри. Образуваните зърна не са изолирани кристали или разновидности на квазикристали, а са своеобразни кристали близнаци, състоящи се от две дузини сдвоени тетраедрични кристали.

10. Рениев диборид (ReB 2) - твърдост 48 GPa

Много изследователи се съмняват дали този материал може да бъде класифициран като свръхтвърд тип материал. Това се дължи на много необичайните механични свойства на съединението.

Редуването слой по слой на различни атоми прави този материал анизотропен. Следователно измерванията на твърдостта са различни в присъствието на различни видове кристалографски равнини. Така тестовете на рениев диборид при ниски натоварвания осигуряват твърдост от 48 GPa, а с увеличаване на натоварването твърдостта става много по-ниска и е приблизително 22 GPa.

8. Магнезиев алуминиев борид (AlMgB 14) - твърдост до 51 GPa

Съставът е смес от алуминий, магнезий, бор с ниско триене на плъзгане, както и висока твърдост. Тези качества могат да бъдат благоприятни за производството на съвременни машини и механизми, които работят без смазване. Но използването на материала в този вариант все още се счита за прекалено скъпо.

AlMgB14 - специални тънки филми, създадени чрез импулсно лазерно отлагане, имат способността да имат микротвърдост до 51 GPa.

7. Бор-въглерод-силиций - твърдост до 70 GPa

Основата на такова съединение осигурява на сплавта качества, които предполагат оптимална устойчивост на химични влиянияотрицателен тип и висока температура. Този материал има микротвърдост до 70 GPa.

6. Борен карбид B 4 C (B 12 C 3) - твърдост до 72 GPa

Друг материал е борен карбид. Веществото се използва доста активно в различни областииндустрия почти веднага след изобретяването му през 18 век.

Микротвърдостта на материала достига 49 GPa, но е доказано, че тази цифра може да бъде увеличена чрез добавяне на аргонови йони към структурата на кристалната решетка - до 72 GPa.

5. Въглерод-борен нитрид - твърдост до 76 GPa

Изследователи и учени от цял ​​свят отдавна се опитват да синтезират сложни свръхтвърди материали, като вече са постигнати осезаеми резултати. Компонентите на съединението са борни, въглеродни и азотни атоми - подобни по размер. Качествената твърдост на материала достига 76 GPa.

4. Наноструктуриран кубонит - твърдост до 108 GPa

Материалът се нарича още кингсонгит, боразон или елбор и също има уникални качества, които се използват успешно в съвременната индустрия. При стойности на твърдост на кубонита от 80-90 GPa, близки до стандарта за диаманти, силата на закона на Хол-Петч може да причини тяхното значително увеличение.

Това означава, че с намаляването на размера на кристалните зърна се увеличава твърдостта на материала - има определени възможности за увеличаването й до 108 GPa.

3. Вюрцитов борен нитрид - твърдост до 114 GPa

Кристалната структура на вюрцита осигурява висока твърдост на този материал. При локални структурни модификации, по време на прилагане на определен вид натоварване, връзките между атомите в решетката на веществото се преразпределят. В този момент качествената твърдост на материала се увеличава със 78%.

Лонсдейлитът е алотропна модификация на въглерода и има ясно сходство с диаманта. Открито е твърдо вещество естествен материалбеше в метеоритен кратер, образуван от графит - един от компонентите на метеорита, но нямаше рекордно ниво на якост.

Учените доказаха още през 2009 г., че липсата на примеси може да осигури твърдост, надвишаваща твърдостта на диаманта. В този случай могат да се постигнат високи стойности на твърдост, както в случая на вюрцитов борен нитрид.

Полимеризираният фулерит се счита в наше време за най-твърдия материал, известен на науката. Това е структуриран молекулен кристал, чиито възли се състоят от цели молекули, а не от отделни атоми.

Фулеритът има твърдост до 310 GPa и може да надраска диамантена повърхност като обикновена пластмаса. Както можете да видите, диамантът вече не е най-твърдият естествен материал в света; по-твърдите съединения са достъпни за науката.

Засега това са най-твърдите материали на Земята, известни на науката. Напълно възможно е скоро да ни очакват нови открития и пробиви в областта на химията/физиката, които да ни позволят да постигнем по-висока твърдост.

Най-леките и изключително издръжливи материали се наричат ​​бъдещето на строителството. Тези материали ще помогнат за създаването на по-енергийно ефективни и екологични обекти във всички области на живота на хората - от медицинските технологии до транспорта.

Сред многото иновативни материали, които не толкова отдавна изглеждаха просто научна фантастика, са особено напреднали и обещаващи:

3D графен

Изработен от чист въглерод, този ултратънък графен се счита за един от най-здравите материали на Земята. Но наскоро изследователи от MIT успяха да трансформират двуизмерния графен в триизмерна структура. Създадоха нов материал с пореста структура. Плътността на 3D графена е само 5 процента от тази на стоманата, но поради специалната си структура е 10 пъти по-здрав от стоманата.

Според създателите 3D графенът има голям потенциал за използване в много области.

Що се отнася до технологията на нейното създаване, тя може да се приложи към други материали, от полимери до конструктивен бетон. Това не само ще произведе конструкции, които са по-здрави и по-леки, но и ще имат повишени изолационни свойства. В допълнение, порестите структури могат да се използват в системи за филтриране на вода или отпадъци от химически заводи.

Карбин

Миналата пролет екип от австрийски изследователи успешно синтезира Carbyne, форма на въглерод, която е най-здравият известен материал и дори превъзхожда графена.

Карбинът се състои от едномерна верига от въглеродни атоми, която е химически реактивна, което го прави много труден за синтез. Смята се, че негъвкавият материал е два пъти по-здрав от въглеродните нанотръби. Carbyne може да се използва в наномеханиката, нано- и микроелектрониката.

Аерографит

Изработен от мрежа от порести въглеродни тръби, аерографитът е синтетична пяна. Това е един от най-леките структурни материали, създавани някога. Аерографитът е разработен от изследователи от университета в Кил и Технически университетХамбург. Аерографитът може да се произвежда в различни форми, плътността му е само 180 g/m 3, което е 75 пъти по-леко от експандирания полистирол. Този материал може да се използва в електродите на литиево-йонни батерии, за да се намали теглото им.

Аерограф

Известен също като графенов аерогел, той е лек материалс плътност само 0,16 mlg/cm 3, което е 7,5 пъти по-малко от плътността на въздуха. В допълнение, той е много еластичен материал и може да абсорбира до 900 пъти повече масло и вода, отколкото тежи. Това свойство на аерографена е много важно: той ще може да абсорбира нефтени разливи в океаните.

Той има подобни свойства, които вече се тестват от изследователи от Аргон.

Разнообразието на природата е неограничено, но има материали, които не биха се родили без човешко участие. Предлагаме на вашето внимание 10 вещества, създадени от човешки ръце и проявяващи фантастични свойства.

1. Еднопосочно бронирано стъкло

Най-богатите хора имат проблеми: съдейки по нарастващите продажби на този материал, те се нуждаят бронирано стъкло, което би спасило животи, но не ги спря да отвърнат на стрелбата.

Това стъкло спира куршумите от едната страна, но в същото време ги пропуска от другата - този необичаен ефект се състои от „сандвич“ от крехък акрилен слой и по-мек еластичен поликарбонат: под натиск акрилът се проявява като много твърдо, а когато куршумът го удари, той изгасва енергията си, като в същото време се пропуква. Това позволява на ударопоглъщащия слой да издържи удара на куршуми и акрилни фрагменти, без да се срутва.

Когато е изстрелян от другата страна, еластичният поликарбонат позволява на куршума да премине през себе си, разтягайки и разрушавайки крехкия акрилен слой, който не оставя допълнителна бариера за куршума, но не трябва да стреляте твърде често, тъй като това ще създаде дупки в куршума защита.

2. Течно стъкло

Имаше време, когато препаратът за миене на съдове не съществуваше - хората се справяха със сода, оцет, сребърен пясък, триене или телена четка, но нов продукт ще ви помогне да спестите много време и усилия и ще превърне миенето на съдове в нещо от миналото . „Течното стъкло“ съдържа силициев диоксид, който, когато реагира с вода или етанол, образува материал, който след това изсъхва в тънък (повече от 500 пъти по-тънък от човешки косъм) слой от еластичен, ултра-устойчив, нетоксичен и вода -репелентно стъкло.

С такъв материал няма нужда от почистване и дезинфектанти, тъй като е в състояние идеално да защити повърхността от микроби: бактериите по повърхността на съдовете или мивките просто се изолират. Изобретението ще намери приложение и в медицината, тъй като инструментите вече могат да се стерилизират само с помощта на топла вода, без използване на химически дезинфектанти.

Това покритие може да се използва за борба с гъбични инфекции по растенията и запечатване на бутилки, свойствата му са наистина уникални - отблъсква влагата, дезинфекцира, като същевременно остава еластично, издръжливо, дишащо и напълно невидимо, както и евтино.

3. Безформен метал

Това вещество позволява на голфърите да удрят топката по-силно, увеличава поразяващата сила на куршума и удължава живота на скалпелите и частите на двигателя.

Противно на името си, материалът съчетава здравината на метала и твърдостта на стъклената повърхност: видеото показва как се различава деформацията на стоманата и безформения метал при падане на метална топка. Топката оставя много малки "ямки" на повърхността на стоманата - това означава, че металът абсорбира и разсейва енергията на удара. Безформеният метал остава гладък, което означава, че по-добре връща енергията на удара, което се доказва и от по-дълъг отскок.

Повечето метали имат подредена кристална молекулна структура и от удар или друг удар кристалната решетка се изкривява, поради което върху метала остават вдлъбнатини. В безформен метал атомите са подредени произволно, така че след излагане атомите се връщат в първоначалната си позиция.

4. Starlite

Това е пластмаса, която може да издържи на невероятно високи температури: термичният й праг е толкова висок, че в началото просто не повярваха на изобретателя. Само след демонстриране на възможностите на материала в на живопо телевизията служители на Британския център за атомни оръжия се свързаха със създателя на старлайта.

Учените облъчват пластмасата с високотемпературни светкавици, еквивалентни на мощността на 75 бомби, хвърлени над Хирошима - пробата е само леко овъглена. Един тестер отбеляза: „Обикновено трябва да изчакате няколко часа между светкавиците, за да изстине материалът. Сега го облъчвахме на всеки 10 минути и той остана невредим, като за подигравка.”

За разлика от други топлоустойчиви материали, Starlite не става токсичен при високи температури и освен това е невероятно лек. Може да се използва при конструирането на космически кораби, самолети, огнеупорни костюми или във военната индустрия, но, за съжаление, starlite никога не е напускал лабораторията: неговият създател Морис Уорд почина през 2011 г., без да патентова изобретението си и да не остави никакви описания. Всичко, което се знае за структурата на старлита е, че съдържа 21 органични полимера, няколко кополимера и малко количество керамика.

5. Аерогел

Представете си поресто вещество с толкова ниска плътност, че 2,5 cm³ от него съдържа повърхности, сравними с размера на футболно игрище. Но това не е конкретен материал, а по-скоро клас вещества: аерогелът е форма, която някои материали могат да приемат, и неговата свръхниска плътност го прави отличен топлоизолатор. Ако направите от него прозорец с дебелина 2,5 см, той ще има същото топлоизолационни свойства, като стъклен прозорец 25см дебелина.

Всички най-леки материали в света са аерогелове: например кварцовият аерогел (по същество изсушен силикон) е само три пъти по-тежък от въздуха и е доста крехък, но може да издържи тежест 1000 пъти по-голяма от собствената си. Графеновият аерогел (илюстриран по-горе) се състои от въглерод и неговият твърд компонент е седем пъти по-лек от въздуха: имайки пореста структура, това вещество отблъсква водата, но абсорбира масло - предполага се, че се използва за борба с нефтени разливи по повърхността на водата .

6. Диметилсулфоксид (DMSO)

Това химически разтворителза първи път се появява като страничен продукт от производството на целулоза и не е използван по никакъв начин до 60-те години на миналия век, когато е разкрит неговият медицински потенциал: д-р Джейкъбс открива, че DMSO може лесно и безболезнено да проникне в телесните тъкани - това позволява различни видове на инжекциите да се прилагат бързо и без да увреждат кожата лекарства.

Неговата собствена лечебни свойстваоблекчават болката от навяхвания или, например, възпаление на ставите поради артрит, а DMSO може да се използва и за борба с гъбични инфекции.

За съжаление, когато бяха открити лечебните му свойства, производството в индустриален мащаббеше установен от дълго време и широкото му разпространение попречи на фармацевтичните компании да реализират печалба. В допълнение, DMSO има неочаквано страничен ефект- миризмата от устата на лицето, което го е използвало, напомня на чесън, така че се използва главно във ветеринарната медицина.

7. Въглеродни нанотръби

Те всъщност са листове въглерод с дебелина от един атом, навити на цилиндри - тяхната молекулярна структура наподобява ролка пилешка тел и е най- издръжлив материал, известни на науката. Шест пъти по-леки, но стотици пъти по-здрави от стоманата, нанотръбите имат по-добра топлопроводимост от диаманта и провеждат електричество по-ефективно от медта.

Самите тръби не се виждат с невъоръжено око, а в суров вид веществото прилича на сажди: за да се проявят неговите изключителни свойства, трябва да бъдат накарани да се въртят трилиони от тези невидими нишки, което стана възможно сравнително наскоро.

Материалът може да се използва в производството на кабели за проекта „асансьор към космоса“, който беше разработен доста отдавна, но доскоро беше напълно фантастичен поради невъзможността да се създаде кабел с дължина 100 хиляди километра, който да не се огъва под собствената си тежест.

Въглеродните нанотръби също помагат при лечението на рак на гърдата - хиляди от тях могат да бъдат поставени във всяка клетка, а наличието фолиева киселинави позволява да идентифицирате и „уловите“ ракови образувания, след което нанотръбите се облъчват с инфрачервен лазер и туморните клетки умират. Материалът може да се използва и в производството на леки и издръжливи бронежилетки...

8. Пайкерит

През 1942 г. британците са изправени пред проблема с липсата на стомана за изграждането на самолетоносачите, необходими за борба с немските подводници. Джефри Пайк предложи изграждането на огромни плаващи летища от лед, но това не се изплати: ледът, макар и евтин, е краткотраен. Всичко се промени с откриването на учени от Ню Йорк за изключителните свойства на смес от лед и дървени стърготини, който беше подобен по здравина на тухла, а също така не се напуква и не се топи. Но материалът може да се обработва като дърво или да се разтопи като метал; дървените стърготини набъбват във вода, образувайки черупка и предотвратявайки топенето на леда, поради което всеки кораб може да бъде ремонтиран по време на плаване.

Но пред всички положителни качества, пайкеритът беше от малка полза ефективно използване: за изграждане и създаване на ледено покритие за кораб с тегло до 1000 тона беше достатъчен двигател с мощност от една конска сила, но при температура над -26 ° C (и за поддържането му е необходимо сложна системаохлаждане) ледът има тенденция да провисва. Освен това целулозата, която също се използва в производството на хартия, беше в дефицит, така че пайкеритът остава неосъществим проект.

9. BacillaFilla - строителен микроб

Бетонът има свойството да се "уморява" с времето - става мръсносив и в него се образуват пукнатини. Ако говорим за основата на сграда, ремонтът може да бъде доста трудоемък и скъп и не е факт, че ще премахне „умора“: много сгради се разрушават именно защото е невъзможно да се възстанови основата.

Група студенти от университета в Нюкасъл са разработили генетично модифицирани бактерии, които могат да проникнат в дълбоки пукнатини и да произвеждат смес от калциев карбонат и лепило, укрепвайки сградата. Бактериите са програмирани да се разпространяват по повърхността на бетона, докато достигнат ръба на следващата пукнатина, след което започва производството на циментова субстанция, дори има механизъм за самоунищожение на бактериите, предотвратявайки образуването на безполезни “ израстъци”.

Тази технология ще намали антропогенните емисии на въглероден диоксид в атмосферата, тъй като 5% от него идва от производството на бетон, а също така ще спомогне за удължаване на експлоатационния живот на сградите, чиято реставрация традиционен начинщеше да струва много пари.

10. D3o материал

Устойчивостта на механичен стрес винаги е била един от основните проблеми на науката за материалите, докато не беше изобретен D3o - вещество, чиито молекули са в свободно движение, когато нормални условияи се заключва на място при удар. Структурата на D3o наподобява смес царевично нишестеи вода, която понякога се използва за пълнене на плувни басейни. Специални якета от този материал, удобни и осигуряващи защита при падане, удар с бухалка или юмруци, които може да получите, вече са в продажба. Защитните елементи не се виждат отвън, което е подходящо за каскадьори и дори за полиция.

Роботокотки, ловни дронове, говорещи кофи за боклук: 10 джаджи и изобретения, променящи градовете

25 най-добри изобретения на 2014 г

Можете да катерите стени с тези невероятни ръкавици

Съветският "Сетун" е единственият компютър в света, базиран на троичен код

Новата батерия се зарежда до 70% за две минути

В дейността си човек използва различни качествавещества и материали. А тяхната здравина и надеждност не са маловажни. Най-твърдите материали в природата и тези, създадени изкуствено, ще бъдат обсъдени в тази статия.

Общоприет стандарт

За определяне на якостта на материала се използва скалата на Моос - скала за оценка на твърдостта на материала въз основа на реакцията му на надраскване. За обикновения човек най твърд материал- това е диамант. Ще се изненадате, но този минерал е едва някъде на 10-то място сред най-твърдите. Като цяло материалът се счита за свръхтвърд, ако стойностите му са над 40 GPa. Освен това, когато се идентифицира най-твърдият материал в света, трябва да се вземе предвид и естеството на неговия произход. Освен това здравината и издръжливостта често зависят от удара външни факторивърху него.

Най-твърдият материал на Земята

В този раздел ще обърнем внимание на химични съединенияс необичайна кристална структура, които са много по-здрави от диамантите и лесно могат да го надраскат. Ето топ 6 на най-твърдите материали, създадени от човека, започвайки с най-малко твърдите.

• Въглероден нитрид - бор. Това постижение на съвременната химия има индекс на якост от 76 GPa.
• Графен аерогел (аерографен) е материал 7 пъти по-лек от въздуха, който възстановява формата си след 90% компресия. Удивително издръжлив материал, който може да абсорбира до 900 пъти собственото си тегло в течност или дори масло. Този материал се планира да се използва при петролни разливи.
• Графенът е уникално изобретение и най-здравият материал във Вселената. Повече за това по-долу.
• Carbyne е линеен полимер от алотропен въглерод, от който се правят супер тънки (1 атом) и супер здрави тръби. За дълго временикой не е успял да построи такава тръба с дължина повече от 100 атома. Но австрийски учени от Виенския университет успяха да преодолеят тази бариера. Освен това, ако преди това карбинът е бил синтезиран в малки количества и е бил много скъп, днес е възможно да се синтезира в тонове. Това отваря нови хоризонти за космическите технологии и много повече.
• Елбор (кингсонгит, кубонит, боразон) е нано-инженерно съединение, което днес се използва широко в обработката на метали. Твърдост - 108 GPa.

• Фулеритът е най-твърдият материал на Земята, познати на човекаДнес. Силата му от 310 GPa се осигурява от факта, че се състои не от отделни атоми, а от молекули. Тези кристали лесно ще надраскат диамант, както нож би надраскал масло.

Чудото на човешките ръце

Графенът е друго изобретение на човечеството, базирано на алотропни модификации на въглерода. На външен вид - тънък филмдебелина от един атом, но 200 пъти по-здрава от стоманата, с изключителна гъвкавост.

Именно за графена казват, че за да се пробие трябва да има слон на върха на молив. Освен това електропроводимостта му е 100 пъти по-висока от тази на силиция в компютърните чипове. Много скоро той ще напусне лабораторията и ще влезе в вскидневенвиекато слънчеви панели, мобилни телефони и съвременни компютърни чипове.

Два много редки резултата от аномалии в природата

В природата се срещат много редки съединения, които имат невероятна сила.

• Борният нитрид е вещество, чиито кристали имат специфична форма на вюрцит. С прилагането на товари, връзките между атомите в кристална решеткапреразпределени, увеличавайки силата със 75%. Индекс на твърдост - 114 GPa. Това вещество се образува по време на вулканични изригвания, в природата има много малко от него.
• Лонсдейлитът (на главната снимка) е съединение на алотропен въглерод. Материалът е открит в метеоритен кратер и се смята, че се е образувал от графит при експлозивни условия. Индекс на твърдост - 152 GPa. Рядко се среща в природата.

Чудесата на дивата природа

Сред живите същества на нашата планета има такива, които имат нещо много специално.

• Мрежа от Caerostris darwini. Нишката, която произвежда паякът на Дарвин, е по-здрава от стомана и по-твърда от кевлар. Именно тази мрежа са използвали учените от НАСА при разработването на космически защитни костюми.
• Зъбите на мекотелото - тяхната влакнеста структура се изучава днес от биониката. Те са толкова силни, че позволяват на мекотелото да откъсне водорасли, пораснали в камъка.

Желязна бреза

Друго чудо на природата е брезата на Шмид. Дървесината му е най-твърдата от биологичен произход. Расте в Далечния изток в природния резерват Кедровая пад и е включен в Червената книга. Якост, сравнима с желязо и чугун. Но в същото време не е обект на корозия и гниене.

Широкото използване на дърво, което дори куршумите не могат да пробият, е възпрепятствано от изключителната му рядкост.

Най-твърдият метал

Това е синьо-бял метал - хром. Но силата му зависи от неговата чистота. В природата се съдържа 0,02%, което не е никак малко. Извлича се от силикатни скали скали. Метеоритите, които падат на Земята, също съдържат много хром.

Той е устойчив на корозия, топлоустойчив и огнеупорен. Хромът е част от много сплави (хромирана стомана, нихром), които се използват широко в промишлеността и в антикорозионната декоративни покрития.

Заедно сме по-силни

Един метал е добър, но в някои комбинации е възможно да се придадат невероятни свойства на сплавта.

Изключително здрава сплав от титан и злато - единствената здрав материал, за който е установено, че е биосъвместим с живите тъкани. Бета-Ti3Au сплавта е толкова здрава, че не може да се смила в хаванче. Още днес е ясно, че това е бъдещето на различни импланти, изкуствени стави и кости. Освен това може да се прилага в сондажно производство, производство спортна екипировкаи в много други области на нашия живот.

Сплав от паладий, сребро и някои металоиди може да има подобни свойства. Учени от института Caltec в момента работят по този проект.

Бъдеще по $20 за чиле

Кой е най-твърдият материал, който всеки средностатистически човек може да купи днес? Само за $20 можете да закупите 6 метра лента Braeön. От 2017 г. той се продава от производителя Dustin McWilliams. Химичен състави методът на производство се пазят в строга тайна, но качеството му е невероятно.

Абсолютно всичко може да се закрепи с тиксо. За да направите това, трябва да го увиете около частите, които се закрепват, да го загреете с обикновена запалка и да му придадете пластмасов състав необходимата формаи това е всичко. След охлаждане съединението ще издържи натоварване от 1 тон.

И твърди, и меки

През 2017 г. се появи информация за създаването на удивителен материал - най-твърдият и най-мекият едновременно. Този метаматериал е изобретен от учени от Мичиганския университет. Те успяха да се научат как да контролират структурата на материала и да го накарат да проявява различни свойства.

Например, когато се използва за създаване на автомобили, тялото ще бъде твърдо при движение и меко при сблъсък. Тялото абсорбира контактната енергия и предпазва пътника.