Και έχει πολύ ανθεκτικό υλικό. Το πιο ανθεκτικό υλικό στον κόσμο είναι το Carbin. Τα αστέρια νετρονίων είναι εξαιρετικά πυκνά διαστημικά αντικείμενα

Καθένας από εσάς γνωρίζει ότι το διαμάντι παραμένει το πρότυπο σκληρότητας σήμερα. Κατά τον προσδιορισμό της μηχανικής σκληρότητας των υλικών που υπάρχουν στη γη, η σκληρότητα του διαμαντιού λαμβάνεται ως πρότυπο: όταν μετράται με τη μέθοδο Mohs - με τη μορφή δείγματος επιφάνειας, με τις μεθόδους Vickers ή Rockwell - ως εσοχή (όπως περισσότερα στερεόςκατά την εξέταση ενός σώματος με μικρότερη σκληρότητα). Σήμερα, υπάρχουν αρκετά υλικά των οποίων η σκληρότητα προσεγγίζει τα χαρακτηριστικά του διαμαντιού.

Συγκρίνετε σε αυτή την περίπτωση πρωτότυπα υλικά, με βάση τη μικροσκληρότητά τους σύμφωνα με τη μέθοδο Vickers, όταν το υλικό θεωρείται υπερσκληρό σε τιμές άνω των 40 GPa. Η σκληρότητα των υλικών μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της σύνθεσης του δείγματος ή την κατεύθυνση του φορτίου που εφαρμόζεται σε αυτό.

Οι διακυμάνσεις στις τιμές σκληρότητας από 70 έως 150 GPa είναι μια γενικά καθιερωμένη ιδέα για στερεά υλικά, αν και τα 115 GPa θεωρούνται ως η τιμή αναφοράς. Ας δούμε τα 10 πιο σκληρά υλικά, εκτός από το διαμάντι, που υπάρχουν στη φύση.

10. Υποξείδιο του βορίου (B 6 O) - σκληρότητα έως 45 GPa

Το υποξείδιο του βορίου έχει την ικανότητα να δημιουργεί κόκκους σε σχήμα εικοσάεδρων. Οι σχηματιζόμενοι κόκκοι δεν είναι μεμονωμένοι κρύσταλλοι ή ποικιλίες οιονεί κρυστάλλων, αλλά είναι περίεργοι δίδυμοι κρύσταλλοι, που αποτελούνται από δύο δωδεκάδες ζευγαρωμένους τετραεδρικούς κρυστάλλους.

10. Διβορίδιο ρήνιο (ReB 2) - σκληρότητα 48 GPa

Πολλοί ερευνητές αμφισβητούν εάν αυτό το υλικό μπορεί να ταξινομηθεί ως υπερσκληρό είδος υλικού. Αυτό προκαλείται από πολύ ασυνήθιστο μηχανικές ιδιότητεςσυνδέσεις.

Η εναλλαγή στρώμα προς στρώμα διαφορετικών ατόμων καθιστά αυτό το υλικό ανισότροπο. Επομένως, οι μετρήσεις σκληρότητας είναι διαφορετικές παρουσία διαφορετικών τύπων κρυσταλλογραφικών επιπέδων. Έτσι, οι δοκιμές διβοριδίου του ρηνίου σε χαμηλά φορτία παρέχουν σκληρότητα 48 GPa και με την αύξηση του φορτίου η σκληρότητα γίνεται πολύ χαμηλότερη και είναι περίπου 22 GPa.

8. Βορίδιο αλουμινίου μαγνησίου (AlMgB 14) - σκληρότητα έως 51 GPa

Η σύνθεση είναι ένα μείγμα αλουμινίου, μαγνησίου, βορίου με χαμηλή τριβή ολίσθησης, καθώς και υψηλή σκληρότητα. Αυτές οι ιδιότητες θα μπορούσαν να είναι ένα όφελος για την παραγωγή σύγχρονων μηχανημάτων και μηχανισμών που λειτουργούν χωρίς λίπανση. Αλλά η χρήση του υλικού σε αυτήν την παραλλαγή εξακολουθεί να θεωρείται απαγορευτικά ακριβή.

AlMgB14 - ειδικά λεπτά φιλμ που δημιουργούνται με χρήση παλμικής εναπόθεσης λέιζερ, έχουν τη δυνατότητα να έχουν μικροσκληρότητα έως και 51 GPa.

7. Βόριο-άνθρακας-πυρίτιο - σκληρότητα έως 70 GPa

Η βάση μιας τέτοιας ένωσης παρέχει στο κράμα ιδιότητες που συνεπάγονται βέλτιστη αντοχή σε αρνητικές χημικές επιδράσεις και υψηλή θερμοκρασία. Αυτό το υλικό παρέχεται με μικροσκληρότητα έως και 70 GPa.

6. Καρβίδιο βορίου B 4 C (B 12 C 3) - σκληρότητα έως 72 GPa

Ένα άλλο υλικό είναι το καρβίδιο του βορίου. Η ουσία έχει χρησιμοποιηθεί αρκετά ενεργά σε διαφορετικές περιοχέςβιομηχανία σχεδόν αμέσως μετά την εφεύρεσή της τον 18ο αιώνα.

Η μικροσκληρότητα του υλικού φτάνει τα 49 GPa, αλλά έχει αποδειχθεί ότι αυτός ο αριθμός μπορεί να αυξηθεί προσθέτοντας ιόντα αργού στη δομή του κρυσταλλικού πλέγματος - έως και 72 GPa.

5. Νιτρίδιο άνθρακα-βόριο - σκληρότητα έως 76 GPa

Ερευνητές και επιστήμονες από όλο τον κόσμο προσπαθούν εδώ και καιρό να συνθέσουν πολύπλοκα υπερσκληρά υλικά, με απτά αποτελέσματα να έχουν ήδη επιτευχθεί. Τα συστατικά της ένωσης είναι άτομα βορίου, άνθρακα και αζώτου - παρόμοια σε μέγεθος. Η ποιοτική σκληρότητα του υλικού φτάνει τα 76 GPa.

4. Νανοδομημένος κυβονίτης - σκληρότητα έως 108 GPa

Το υλικό ονομάζεται επίσης kingsongite, borazon ή elbor, και έχει επίσης μοναδικές ιδιότητες που χρησιμοποιούνται με επιτυχία στη σύγχρονη βιομηχανία. Με τιμές σκληρότητας κυβονίτη 80-90 GPa, κοντά στο πρότυπο του διαμαντιού, η ισχύς του νόμου Hall-Petch μπορεί να προκαλέσει σημαντική αύξησή τους.

Αυτό σημαίνει ότι όσο μειώνεται το μέγεθος των κρυσταλλικών κόκκων, αυξάνεται η σκληρότητα του υλικού - υπάρχουν ορισμένες δυνατότητες αύξησης του έως και 108 GPa.

3. Νιτρίδιο βορίου Wurtzite - σκληρότητα έως 114 GPa

Η κρυσταλλική δομή wurtzite παρέχει υψηλή σκληρότητα σε αυτό το υλικό. Με τοπικές δομικές τροποποιήσεις, κατά την εφαρμογή ενός συγκεκριμένου τύπου φορτίου, ανακατανέμονται οι δεσμοί μεταξύ ατόμων στο πλέγμα της ουσίας. Αυτή τη στιγμή, η ποιοτική σκληρότητα του υλικού αυξάνεται κατά 78%.

Ο Lonsdaleite είναι μια αλλοτροπική τροποποίηση του άνθρακα και έχει σαφή ομοιότητα με το διαμάντι. Εντοπίστηκε στερεό φυσικό υλικόβρισκόταν σε έναν κρατήρα μετεωρίτη, που σχηματίστηκε από γραφίτη - ένα από τα συστατικά του μετεωρίτη, αλλά δεν είχε επίπεδο ρεκόρ αντοχής.

Οι επιστήμονες απέδειξαν το 2009 ότι η απουσία ακαθαρσιών μπορεί να προσφέρει σκληρότητα που υπερβαίνει τη σκληρότητα του διαμαντιού. Σε αυτή την περίπτωση μπορούν να επιτευχθούν υψηλές τιμές σκληρότητας, όπως στην περίπτωση του νιτριδίου του βορίου wurtzite.

Ο πολυμερισμένος φουλλερίτης θεωρείται στην εποχή μας το σκληρότερο υλικό που γνωρίζει η επιστήμη. Αυτός είναι ένας δομημένος μοριακός κρύσταλλος, οι κόμβοι του οποίου αποτελούνται από ολόκληρα μόρια και όχι από μεμονωμένα άτομα.

Ο φουλερίτης έχει σκληρότητα έως και 310 GPa και μπορεί να χαράξει μια διαμαντένια επιφάνεια όπως το κανονικό πλαστικό. Όπως μπορείτε να δείτε, το διαμάντι δεν είναι πλέον το σκληρότερο φυσικό υλικό στον κόσμο· σκληρότερες ενώσεις είναι διαθέσιμες στην επιστήμη.

Μέχρι στιγμής, αυτά είναι τα σκληρότερα υλικά στη Γη που είναι γνωστά στην επιστήμη. Είναι πολύ πιθανό ότι σύντομα θα μας περιμένουν νέες ανακαλύψεις και ανακαλύψεις στον τομέα της χημείας/φυσικής, οι οποίες θα μας επιτρέψουν να επιτύχουμε υψηλότερη σκληρότητα.

Εγγραφείτε στον ιστότοπο

Παιδιά, βάζουμε την ψυχή μας στο site. Σας ευχαριστώ για αυτό
ότι ανακαλύπτεις αυτή την ομορφιά. Ευχαριστώ για την έμπνευση και την έμπνευση.
Ελάτε μαζί μας FacebookΚαι Σε επαφή με

Ο ορισμός της αντοχής σημαίνει την ικανότητα των υλικών να μην υποκύπτουν στην καταστροφή ως αποτέλεσμα της επίδρασης εξωτερικών δυνάμεων και παραγόντων που οδηγούν σε εσωτερική καταπόνηση. Τα υλικά με υψηλή αντοχή έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Στη φύση, δεν υπάρχουν μόνο σκληρά μέταλλα και ανθεκτικά είδη ξύλου, αλλά και τεχνητά δημιουργημένα υλικά υψηλής αντοχής. Πολλοί άνθρωποι είναι σίγουροι ότι το περισσότερο ανθεκτικό υλικόστον κόσμο είναι ένα διαμάντι, αλλά είναι πραγματικά έτσι;

Γενικές πληροφορίες:

Ημερομηνία έναρξης: αρχές δεκαετίας του '60.

Discoverers - Sladkov, Kudryavtsev, Korshak, Kasatkin.

Πυκνότητα – 1,9-2 g/cm3.

Πρόσφατα, επιστήμονες από την Αυστρία ολοκλήρωσαν τις εργασίες για τη δημιουργία της βιώσιμης παραγωγής καρβίνης, η οποία είναι μια αλλοτροπική μορφή άνθρακα που βασίζεται στον υβριδισμό των ατόμων άνθρακα. Οι δείκτες αντοχής του είναι 40 φορές υψηλότεροι από εκείνους του διαμαντιού. Πληροφορίες σχετικά δημοσιεύθηκαν σε ένα από τα τεύχη του επιστημονικού έντυπου περιοδικού «Nature Materials».

Αφού μελέτησαν προσεκτικά τις ιδιότητές του, οι επιστήμονες εξήγησαν ότι η δύναμή του δεν μπορεί να συγκριθεί με οποιοδήποτε υλικό που είχε ανακαλυφθεί και μελετηθεί στο παρελθόν. Ωστόσο, η διαδικασία παραγωγής συνάντησε σημαντικές δυσκολίες: η δομή της καρβίνης σχηματίζεται από άτομα άνθρακα που συλλέγονται σε μακριές αλυσίδες, με αποτέλεσμα να αρχίζει να διασπάται κατά τη διαδικασία παραγωγής.

Για να εξαλείψουν το πρόβλημα που εντοπίστηκε, φυσικοί από το δημόσιο πανεπιστήμιο της Βιέννης δημιούργησαν μια ειδική προστατευτική επίστρωση στην οποία συντέθηκε καρβίνη. Οπως και προστατευτική επίστρωσηΧρησιμοποιήθηκαν στρώματα γραφενίου, τοποθετήθηκαν το ένα πάνω στο άλλο και τυλίχτηκαν σε ένα «θερμό». Ενώ οι φυσικοί εργάζονταν σκληρά για να επιτύχουν σταθερές μορφές, ανακάλυψαν ότι οι ηλεκτρικές ιδιότητες ενός υλικού επηρεάζονται από το μήκος της ατομικής αλυσίδας.

Οι ερευνητές δεν έχουν μάθει πώς να εξάγουν καρβίνη από μια προστατευτική επίστρωση χωρίς ζημιά, επομένως η μελέτη του νέου υλικού συνεχίζεται, οι επιστήμονες καθοδηγούνται μόνο από τη σχετική σταθερότητα των ατομικών αλυσίδων.

Το Carbyne είναι μια ελάχιστα μελετημένη αλλοτροπική τροποποίηση του άνθρακα, οι ανακαλυπτές της οποίας ήταν οι Σοβιετικοί χημικοί: A.M. Sladkov, Yu.P. Kudryavtsev, V.V. Korshak και V.I. Kasatochkin. Πληροφορίες για το αποτέλεσμα του πειράματος με Λεπτομερής περιγραφήη ανακάλυψη του υλικού το 1967 εμφανίστηκε στις σελίδες ενός από τα μεγαλύτερα επιστημονικά περιοδικά - "Reports of the USSR Academy of Sciences". 15 χρόνια αργότερα, ένα άρθρο εμφανίστηκε στο αμερικανικό επιστημονικό περιοδικό Science που έθεσε αμφιβολίες για τα αποτελέσματα που έλαβαν οι Σοβιετικοί χημικοί. Αποδείχθηκε ότι τα σήματα που αποδίδονται στην ελάχιστα μελετημένη αλλοτροπική τροποποίηση του άνθρακα θα μπορούσαν να συσχετιστούν με την παρουσία πυριτικών ακαθαρσιών. Με τα χρόνια, παρόμοια σήματα έχουν ανακαλυφθεί στο διαστρικό διάστημα.

Γενικές πληροφορίες:

Discoverers – Geim, Novoselov;

Θερμική αγωγιμότητα – 1 TPa.

Το γραφένιο είναι μια δισδιάστατη αλλοτροπική τροποποίηση του άνθρακα στην οποία τα άτομα συνδυάζονται σε ένα εξαγωνικό πλέγμα. Παρά την υψηλή αντοχή του γραφενίου, το πάχος του στρώματός του είναι 1 άτομο.

Οι ανακαλυπτές του υλικού ήταν οι Ρώσοι φυσικοί, Andrei Geim και Konstantin Novoselov. Οι επιστήμονες δεν έλαβαν οικονομική υποστήριξη στη χώρα τους και αποφάσισαν να μετακομίσουν στην Ολλανδία και στο Ηνωμένο Βασίλειο της Μεγάλης Βρετανίας και της Βόρειας Ιρλανδίας. Το 2010, οι επιστήμονες τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ.

Σε ένα φύλλο γραφενίου του οποίου το εμβαδόν είναι ίσο με ένα τετραγωνικό μέτροκαι το πάχος είναι ένα άτομο, τα αντικείμενα βάρους έως και τέσσερα κιλά μπορούν να κρατηθούν ελεύθερα. Εκτός από το ότι είναι ένα εξαιρετικά ανθεκτικό υλικό, το γραφένιο είναι επίσης πολύ εύκαμπτο. Στο μέλλον, από ένα υλικό με τέτοια χαρακτηριστικά θα είναι δυνατή η ύφανση νημάτων και άλλων δομών σχοινιού που δεν είναι κατώτερες σε αντοχή από το παχύ σχοινί από χάλυβα. Κάτω από ορισμένες συνθήκες, το υλικό που ανακαλύφθηκε από Ρώσους φυσικούς μπορεί να αντιμετωπίσει τη ζημιά στην κρυσταλλική δομή.

Γενικές πληροφορίες:

Έτος έναρξης: 1967;

Χρώμα - καφέ-κίτρινο;

Μετρημένη πυκνότητα – 3,2 g/cm3;

Σκληρότητα – 7-8 μονάδες στην κλίμακα Mohs.

Η δομή του λονσδαλεΐτη, που ανακαλύφθηκε σε κρατήρα μετεωρίτη, είναι παρόμοια με το διαμάντι· και τα δύο υλικά είναι αλλοτροπικές τροποποιήσεις του άνθρακα. Πιθανότατα, ως αποτέλεσμα της έκρηξης, ο γραφίτης, που είναι ένα από τα συστατικά του μετεωρίτη, μετατράπηκε σε λονσδαλεΐτη. Κατά τη στιγμή της ανακάλυψης του υλικού, οι επιστήμονες δεν σημείωσαν υψηλά επίπεδα σκληρότητας, ωστόσο, αποδείχθηκε ότι εάν δεν περιέχει ακαθαρσίες, δεν θα είναι σε καμία περίπτωση κατώτερο από την υψηλή σκληρότητα του διαμαντιού.

Γενικές πληροφορίες για το νιτρίδιο του βορίου:

Πυκνότητα – 2,18 g/cm3;

Σημείο τήξης – 2973 βαθμοί Κελσίου.

Κρυσταλλική δομή – εξαγωνικό πλέγμα.

Θερμική αγωγιμότητα – 400 W/(m×K);

Σκληρότητα – λιγότερο από 10 μονάδες στην κλίμακα Mohs.

Οι κύριες διαφορές μεταξύ του νιτριδίου του βορίου wurtzite, το οποίο είναι μια ένωση βορίου και αζώτου, είναι οι θερμικές και χημική αντίστασηκαι αντοχή στη φωτιά. Το υλικό μπορεί να έχει διαφορετικές κρυσταλλικές μορφές. Για παράδειγμα, ο γραφίτης είναι ο πιο μαλακός, αλλά ταυτόχρονα σταθερός, χρησιμοποιείται στην κοσμετολογία. Η δομή του φαληρίτη στο κρυσταλλικό πλέγμα είναι παρόμοια με τα διαμάντια, αλλά είναι κατώτερη ως προς την απαλότητα, ενώ έχει καλύτερη χημική και θερμική αντοχή. Τέτοιες ιδιότητες του νιτριδίου του βορίου wurtzite καθιστούν δυνατή τη χρήση του σε εξοπλισμό για διεργασίες υψηλής θερμοκρασίας.

Γενικές πληροφορίες:

Σκληρότητα – 1000 H/m2;

Αντοχή – 4 Gn/m2;

Το έτος ανακάλυψης του μεταλλικού γυαλιού ήταν το 1960.

Το μεταλλικό γυαλί είναι ένα υλικό με υψηλή σκληρότητα και διαταραγμένη δομή σε ατομικό επίπεδο. Η κύρια διαφορά μεταξύ της δομής του μεταλλικού γυαλιού και του συνηθισμένου γυαλιού είναι η υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητά του. Τέτοια υλικά λαμβάνονται ως αποτέλεσμα αντίδρασης στερεάς κατάστασης, ταχείας ψύξης ή ακτινοβολίας ιόντων. Οι επιστήμονες έχουν μάθει να εφευρίσκουν άμορφα μέταλλα, η αντοχή των οποίων είναι 3 φορές μεγαλύτερη από αυτή των κραμάτων χάλυβα.

Γενικές πληροφορίες:

Όριο ελαστικότητας – 1500 MPa.

KCU – 0,4-0,6 MJ/m2.

Γενικές πληροφορίες:

Αντοχή κρούσης KST – 0,25-0,3 MJ/m2;

Όριο ελαστικότητας – 1500 MPa.

KCU – 0,4-0,6 MJ/m2.

Οι χάλυβες maraging είναι κράματα σιδήρου που έχουν υψηλή αντοχή σε κρούση χωρίς να χάνουν την ολκιμότητα τους. Παρά αυτά τα χαρακτηριστικά, το υλικό δεν κρατάει αιχμής. Τα κράματα που λαμβάνονται με θερμική επεξεργασία είναι ουσίες χαμηλών εκπομπών άνθρακα που παίρνουν τη δύναμή τους από διαμεταλλικές ενώσεις. Το κράμα περιέχει νικέλιο, κοβάλτιο και άλλα στοιχεία που σχηματίζουν καρβίδιο. Αυτός ο τύπος χάλυβα υψηλής αντοχής, υψηλής κραματοποίησης είναι εύκολος στην επεξεργασία, λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα στη σύνθεσή του. Ένα υλικό με τέτοια χαρακτηριστικά έχει βρει εφαρμογή στον αεροδιαστημικό τομέα· χρησιμοποιείται ως επίστρωση για περιβλήματα πυραύλων.

Ωσμίο

Γενικές πληροφορίες:

Έτος έναρξης – 1803.

Η δομή του πλέγματος είναι εξαγωνική.

Θερμική αγωγιμότητα – (300 K) (87,6) W/(m×K);

Σημείο τήξεως – 3306 K.

Ένα γυαλιστερό, μπλε-λευκό μέταλλο με υψηλή αντοχή ανήκει στην ομάδα της πλατίνας. Όσμιο, με υψηλή ατομική πυκνότητα, εξαιρετική ανθεκτικότητα, ευθραυστότητα, υψηλή αντοχή, σκληρότητα και αντοχή σε μηχανικές καταπονήσεις και επιθετικές επιδράσεις περιβάλλον, χρησιμοποιείται ευρέως στη χειρουργική, τα όργανα, τη χημική βιομηχανία, την ηλεκτρονική μικροσκοπία, την πυραυλική και τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό.

Γενικές πληροφορίες:

Πυκνότητα – 1,3-2,1 t/m3;

Η αντοχή των ινών άνθρακα είναι 0,5-1 GPa.

Ο συντελεστής ελαστικότητας των ανθρακονημάτων υψηλής αντοχής είναι 215 GPa.

Τα σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακα είναι υλικά που αποτελούνται από μια μήτρα άνθρακα, η οποία με τη σειρά της είναι ενισχυμένη με ίνες άνθρακα. Τα κύρια χαρακτηριστικά των σύνθετων υλικών είναι η υψηλή αντοχή, η ευκαμψία και αντοχή κρούσης. Δομή σύνθετα υλικάμπορεί να είναι είτε μονοκατευθυντική είτε τρισδιάστατη. Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, τα σύνθετα υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως διάφορες περιοχές, συμπεριλαμβανομένης της αεροδιαστημικής βιομηχανίας.

Γενικές πληροφορίες:

Το επίσημο έτος ανακάλυψης της αράχνης είναι το 2010.

>Η αντοχή κρούσης του ιστού είναι 350 MJ/m3.

Για πρώτη φορά, μια αράχνη που ύφαινε τεράστιους ιστούς ανακαλύφθηκε κοντά στην Αφρική, στο νησιωτικό κράτος της Μαδαγασκάρης. Αυτό το είδος αράχνης ανακαλύφθηκε επίσημα το 2010. Οι επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν κυρίως για τους ιστούς που υφαίνουν τα αρθρόποδα. Η διάμετρος των κύκλων στο νήμα στήριξης μπορεί να φτάσει έως και δύο μέτρα. Η δύναμη του ιστού του Δαρβίνου ξεπερνά αυτή του συνθετικού Kevlar που χρησιμοποιείται στις αεροπορικές και αυτοκινητοβιομηχανίες.

Γενικές πληροφορίες:

Θερμική αγωγιμότητα – 900-2300 W/(m×K);

Σημείο τήξης σε πίεση 11 GPa – 3700-4000 βαθμοί Κελσίου.

Πυκνότητα – 3,47-3,55 g/cm3;

Δείκτης διάθλασης – 2.417-2.419.

Το διαμάντι, μεταφρασμένο από τα αρχαία ελληνικά, σημαίνει «άφθαρτο», αλλά οι επιστήμονες ανακάλυψαν άλλα 9 στοιχεία που είναι ανώτερα από αυτό όσον αφορά τη δύναμη. Παρά την ατελείωτη ύπαρξη του διαμαντιού σε ένα συνηθισμένο περιβάλλον, σε υψηλές θερμοκρασίες και ένα αδρανές αέριο μπορεί να μετατραπεί σε γραφίτη. Το διαμάντι είναι το τυπικό στοιχείο (στην κλίμακα Mohs), το οποίο έχει μία από τις υψηλότερες τιμές σκληρότητας. Για αυτόν, όπως και για πολλούς πολύτιμοι λίθοι, χαρακτηρίζεται από φωταύγεια, που του επιτρέπει να λάμπει όταν εκτίθεται στο ηλιακό φως.

Τα ανθεκτικά υλικά έχουν ένα ευρύ φάσμα χρήσεων. Δεν υπάρχει μόνο το σκληρότερο μέταλλο, αλλά και το πιο σκληρό και ανθεκτικό ξύλο, καθώς και τα πιο ανθεκτικά τεχνητά υλικά.

Πού χρησιμοποιούνται τα πιο ανθεκτικά υλικά;

Η αντοχή σε εφελκυσμό αυτής της ηλεκτρικά αγώγιμης ίνας είναι τρεις φορές μεγαλύτερη από αυτή του ιστού μιας αράχνης που πλέκει σφαίρα. Το υλικό που προκύπτει χρησιμοποιείται για την κατασκευή υπερελαφρών θωράκισης σώματος και αθλητικού εξοπλισμού. Το όνομα ενός άλλου ανθεκτικού υλικού είναι ONNEX, που δημιουργήθηκε με εντολή του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ. Εκτός από τη χρήση του στην παραγωγή θωράκισης σώματος, το νέο υλικό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα ελέγχου πτήσης, αισθητήρες και κινητήρες.

Υπάρχει μια τεχνολογία που αναπτύχθηκε από επιστήμονες, χάρη στην οποία λαμβάνονται ισχυρά, σκληρά, διαφανή και ελαφριά υλικά μέσω του μετασχηματισμού αεροπηκτών. Με βάση αυτά, είναι δυνατή η παραγωγή ελαφριάς θωράκισης σώματος, θωράκισης για άρματα μάχης και ανθεκτικών δομικών υλικών.

Οι επιστήμονες του Νοβοσιμπίρσκ εφηύραν έναν αντιδραστήρα πλάσματος μιας νέας αρχής, χάρη στον οποίο είναι δυνατή η παραγωγή νανοσωληνίσκου - εξαιρετικά ισχυρού τεχνητό υλικό. Αυτό το υλικό ανακαλύφθηκε πριν από είκοσι χρόνια. Είναι μια μάζα ελαστικής συνοχής. Αποτελείται από πλέγματα που δεν φαίνονται με γυμνό μάτι. Το πάχος των τοιχωμάτων αυτών των πλέξεων είναι ένα άτομο.

Το γεγονός ότι τα άτομα φαίνεται να είναι φωλιασμένα μεταξύ τους σύμφωνα με την αρχή της «Ρωσικής κούκλας» καθιστά το νανοσωληνίσκο το πιο ανθεκτικό υλικό από όλα τα γνωστά. Όταν αυτό το υλικό προστίθεται σε σκυρόδεμα, μέταλλο και πλαστικό, η αντοχή και η ηλεκτρική αγωγιμότητά τους ενισχύονται σημαντικά. Το νανοσωληνάριο θα βοηθήσει να γίνουν τα αυτοκίνητα και τα αεροπλάνα πιο ανθεκτικά. Εάν το νέο υλικό βγει σε ευρεία παραγωγή, τότε οι δρόμοι, τα σπίτια και ο εξοπλισμός μπορούν να γίνουν πολύ ανθεκτικά. Θα είναι πολύ δύσκολο να τα καταστρέψετε. Το νανοσωληνάριο δεν έχει εισαχθεί ακόμη σε ευρεία παραγωγή λόγω του πολύ υψηλού κόστους του. Ωστόσο, οι επιστήμονες του Νοβοσιμπίρσκ κατάφεραν να μειώσουν σημαντικά το κόστος αυτού του υλικού. Τώρα το νανοσωληνάριο μπορεί να παραχθεί όχι σε κιλά, αλλά σε τόνους.

Το πιο σκληρό μέταλλο

Αυτό το μέταλλο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία, την τήξη χάλυβα χρωμίου, νικρώμιο και ούτω καθεξής. Χρησιμοποιείται για αντιδιαβρωτική και διακοσμητικά επιχρίσματα. Οι πέτρινοι μετεωρίτες που πέφτουν στη Γη είναι πολύ πλούσιοι σε χρώμιο.

Το πιο ανθεκτικό δέντρο

Το ξύλο είναι μιάμιση φορά ισχυρότερο από το χυτοσίδηρο και η αντοχή του σε κάμψη είναι περίπου ίση με αυτή του σιδήρου. Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, η σημύδα σιδήρου θα μπορούσε μερικές φορές να αντικαταστήσει το μέταλλο, επειδή αυτό το ξύλο δεν υπόκειται σε διάβρωση και σήψη. Το κύτος ενός σκάφους από Iron Birch δεν χρειάζεται καν να βαφτεί· το σκάφος δεν θα καταστραφεί από τη διάβρωση και επίσης δεν φοβάται τα οξέα.

Μια σημύδα Schmidt δεν μπορεί να τρυπηθεί από μια σφαίρα, δεν μπορείτε να την κόψετε με ένα τσεκούρι. Από όλες τις σημύδες στον πλανήτη μας, η Iron Birch είναι η μακροβιότερη - ζει για τετρακόσια χρόνια. Ο βιότοπός του είναι το φυσικό καταφύγιο Kedrovaya Pad. Πρόκειται για ένα σπάνιο προστατευόμενο είδος που περιλαμβάνεται στο Κόκκινο Βιβλίο. Αν δεν υπήρχε τέτοια σπανιότητα, το εξαιρετικά δυνατό ξύλο αυτού του δέντρου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί παντού.

Αλλά τα ψηλότερα δέντρα στον κόσμο, τα κόκκινα ξύλα, δεν είναι πολύ ανθεκτικό υλικό.

Το ισχυρότερο υλικό στο σύμπαν

Το γραφένιο θα εγκαταλείψει σύντομα τα επιστημονικά εργαστήρια. Όλοι οι επιστήμονες στον κόσμο σήμερα μιλούν για τις μοναδικές του ιδιότητες. Έτσι, μερικά γραμμάρια υλικού θα είναι αρκετά για να καλύψουν ένα ολόκληρο γήπεδο ποδοσφαίρου. Το γραφένιο είναι πολύ εύκαμπτο και μπορεί να διπλωθεί, να λυγίσει ή να τυλιχτεί.

Πιθανοί τομείς χρήσης του: ηλιακούς συλλέκτες, κινητά τηλέφωνα, οθόνες αφής, εξαιρετικά γρήγορα τσιπ υπολογιστών.
Εγγραφείτε στο κανάλι μας στο Yandex.Zen

Ο κόσμος γύρω μας εξακολουθεί να είναι γεμάτος με πολλά μυστήρια, αλλά ακόμη και εκείνα που είναι γνωστά από καιρό επιστήμονες των φαινομένωνκαι οι ουσίες δεν παύουν ποτέ να εκπλήσσουν και να απολαμβάνουν. Θαυμάζουμε τα έντονα χρώματα, απολαμβάνουμε γεύσεις και χρησιμοποιούμε τις ιδιότητες κάθε είδους ουσιών που κάνουν τη ζωή μας πιο άνετη, ασφαλέστερη και πιο ευχάριστη. Σε αναζήτηση των πιο αξιόπιστων και ισχυρά υλικάΟ άνθρωπος έχει κάνει πολλές συναρπαστικές ανακαλύψεις, και εδώ είναι μια επιλογή από μόλις 25 τέτοιες μοναδικές ενώσεις!

25. Διαμάντια

Αν όχι όλοι, τότε σχεδόν όλοι το γνωρίζουν σίγουρα. Τα διαμάντια δεν είναι μόνο ένας από τους πιο σεβαστούς πολύτιμους λίθους, αλλά και ένα από τα σκληρότερα ορυκτά στη Γη. Στην κλίμακα Mohs (μια κλίμακα σκληρότητας που αξιολογεί την αντίδραση ενός ορυκτού στο ξύσιμο), ένα διαμάντι παρατίθεται στη γραμμή 10. Υπάρχουν συνολικά 10 θέσεις στην κλίμακα και η 10η είναι το τελευταίο και πιο δύσκολο πτυχίο. Τα διαμάντια είναι τόσο σκληρά που μπορούν να γρατσουνιστούν μόνο από άλλα διαμάντια.

24. Αλίευση ιστών του είδους αράχνης Caerostris darwini


Φωτογραφία: pixabay

Είναι δύσκολο να το πιστέψει κανείς, αλλά ο ιστός της αράχνης Caerostris darwini (ή της αράχνης του Δαρβίνου) είναι ισχυρότερος από τον χάλυβα και σκληρότερος από το Kevlar. Αυτός ο ιστός έχει αναγνωριστεί ως το σκληρότερο βιολογικό υλικό στον κόσμο, αν και τώρα έχει ήδη έναν πιθανό ανταγωνιστή, αλλά τα δεδομένα δεν έχουν ακόμη επιβεβαιωθεί. Η ίνα αράχνης δοκιμάστηκε για χαρακτηριστικά όπως η θραύση, η αντοχή σε κρούση, η αντοχή σε εφελκυσμό και ο συντελεστής Young (η ιδιότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στο τέντωμα και τη συμπίεση κατά την ελαστική παραμόρφωση) και για όλους αυτούς τους δείκτες ο ιστός αράχνης εμφανίστηκε με τον πιο εκπληκτικό τρόπο τρόπος. Επιπλέον, ο ιστός της αράχνης του Δαρβίνου είναι απίστευτα ελαφρύς. Για παράδειγμα, αν τυλίξουμε τον πλανήτη μας με ίνα Caerostris darwini, το βάρος μιας τόσο μακριάς κλωστής θα είναι μόνο 500 γραμμάρια. Τόσο μεγάλα δίκτυα δεν υπάρχουν, αλλά οι θεωρητικοί υπολογισμοί είναι απλά καταπληκτικοί!

23. Αερογράφος


Φωτογραφία: BrokenSphere

Αυτός ο συνθετικός αφρός είναι ένας από τους ελαφρύτερους ινώδη υλικάστον κόσμο, και αποτελείται από ένα δίκτυο σωλήνων άνθρακα με διάμετρο μόνο μερικά μικρά. Ο αερογραφίτης είναι 75 φορές ελαφρύτερος από τον αφρό, αλλά ταυτόχρονα πολύ ισχυρότερος και πιο εύκαμπτος. Μπορεί να συμπιεστεί έως 30 φορές το αρχικό του μέγεθος χωρίς να βλάψει την εξαιρετικά ελαστική του δομή. Χάρη σε αυτή την ιδιότητα, ο αφρός αερογραφίτη μπορεί να αντέξει φορτία έως και 40.000 φορές το βάρος του.

22. Παλλάδιο μεταλλικό γυαλί


Φωτογραφία: pixabay

Μια ομάδα επιστημόνων από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Berkeley Lab) έχει αναπτυχθεί το νέο είδοςμεταλλικό γυαλί, συνδυάζοντας έναν σχεδόν ιδανικό συνδυασμό αντοχής και ολκιμότητας. Ο λόγος για τη μοναδικότητα του νέου υλικού έγκειται στο γεγονός ότι η χημική του δομή κρύβει με επιτυχία την ευθραυστότητα των υπαρχόντων υαλωδών υλικών και ταυτόχρονα διατηρεί ένα υψηλό όριο αντοχής, το οποίο τελικά αυξάνει σημαντικά την αντοχή σε κόπωση αυτής της συνθετικής δομής.

21. Καρβίδιο βολφραμίου


Φωτογραφία: pixabay

Το καρβίδιο βολφραμίου είναι ένα απίστευτα σκληρό υλικό που είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη φθορά. Υπό ορισμένες συνθήκες, αυτή η σύνδεση θεωρείται πολύ εύθραυστη, αλλά υπό βαρύ φορτίο παρουσιάζει μοναδικές πλαστικές ιδιότητες, που εκδηλώνονται με τη μορφή λωρίδων ολίσθησης. Χάρη σε όλες αυτές τις ιδιότητες, το καρβίδιο του βολφραμίου χρησιμοποιείται στην κατασκευή άκρων διάτρησης θωράκισης και διάφορου εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων όλων των ειδών κοπτικών, λειαντικών δίσκων, τρυπανιών, κοπτικών, τρυπανιών και άλλων εργαλείων κοπής.

20. Καρβίδιο του πυριτίου


Φωτογραφία: Tiia Monto

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα από τα κύρια υλικά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αρμάτων μάχης. Αυτή η ένωση είναι γνωστή για το χαμηλό κόστος, την εξαιρετική ανθεκτικότητα και την υψηλή σκληρότητά της, και ως εκ τούτου χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή εξοπλισμού ή εργαλείων που πρέπει να εκτρέπουν τις σφαίρες, να κόβουν ή να τρίβουν άλλα ανθεκτικά υλικά. Το καρβίδιο του πυριτίου δημιουργεί εξαιρετικά λειαντικά, ημιαγωγούς και ακόμη και ένθετα Κοσμήματαμίμηση διαμαντιών.

19. Κυβικό νιτρίδιο βορίου


Φωτογραφία: wikimedia commons

Το κυβικό νιτρίδιο του βορίου είναι ένα εξαιρετικά σκληρό υλικό, παρόμοιο σε σκληρότητα με το διαμάντι, αλλά έχει επίσης μια σειρά από χαρακτηριστικά πλεονεκτήματα - σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία και χημική αντοχή. Το κυβικό νιτρίδιο του βορίου δεν διαλύεται σε σίδηρο και νικέλιο ακόμη και όταν εκτίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες, ενώ το διαμάντι υπό τις ίδιες συνθήκες εισέρχεται χημικές αντιδράσειςαρκετά γρήγορα. Αυτό είναι πραγματικά ευεργετικό για τη χρήση του σε βιομηχανικά εργαλεία λείανσης.

18. Πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους υψηλής πυκνότητας(UHMWPE), μάρκα ινών "Dyneema"


Φωτογραφία: Justsail

Το πολυαιθυλένιο υψηλού συντελεστή έχει εξαιρετικά υψηλή αντοχή στη φθορά, χαμηλό συντελεστή τριβής και υψηλή αντοχή στη θραύση (αξιοπιστία χαμηλής θερμοκρασίας). Σήμερα θεωρείται η ισχυρότερη ινώδης ουσία στον κόσμο. Το πιο εκπληκτικό με αυτό το πολυαιθυλένιο είναι ότι είναι ελαφρύτερο από το νερό και μπορεί να σταματήσει τις σφαίρες ταυτόχρονα! Τα καλώδια και τα σχοινιά που κατασκευάζονται από ίνες Dyneema δεν βυθίζονται στο νερό, δεν χρειάζονται λίπανση και δεν αλλάζουν τις ιδιότητές τους όταν είναι βρεγμένα, κάτι που είναι πολύ σημαντικό για τη ναυπηγική.

17. Κράματα τιτανίου


Φωτογραφία: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)

Τα κράματα τιτανίου είναι απίστευτα όλκιμα και παρουσιάζουν εκπληκτική αντοχή όταν τεντώνονται. Επιπλέον, έχουν υψηλή αντοχή στη θερμότητα και αντοχή στη διάβρωση, γεγονός που τα καθιστά εξαιρετικά χρήσιμα σε τομείς όπως η κατασκευή αεροσκαφών, η πυραυλική, η ναυπηγική, η χημική, η μηχανική τροφίμων και μεταφορών.

16. Υγρό κράμα μετάλλων


Φωτογραφία: pixabay

Αναπτύχθηκε το 2003 στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, αυτό το υλικό είναι γνωστό για την αντοχή και την αντοχή του. Το όνομα της ένωσης συνδέεται με κάτι εύθραυστο και υγρό, αλλά όταν θερμοκρασία δωματίουΣτην πραγματικότητα είναι ασυνήθιστα σκληρό, ανθεκτικό στη φθορά, δεν φοβάται τη διάβρωση και όταν θερμαίνεται, μεταμορφώνεται όπως τα θερμοπλαστικά. Οι κύριοι τομείς εφαρμογής μέχρι στιγμής είναι στην κατασκευή ρολογιών, μπαστούνια γκολφ και επιστρώσεις για κινητά τηλέφωνα(Vertu, iPhone).

15. Νανοκυτταρίνη


Φωτογραφία: pixabay

Η νανοκυτταρίνη είναι απομονωμένη από ίνες ξύλου και είναι ένας νέος τύπος ξύλινο υλικό, που είναι πιο δυνατό ακόμα και από το ατσάλι! Επιπλέον, η νανοκυτταρίνη είναι επίσης φθηνότερη. Η καινοτομία έχει μεγάλες δυνατότητες και στο μέλλον θα μπορούσε να ανταγωνιστεί σοβαρά το γυαλί και τις ίνες άνθρακα. Οι προγραμματιστές πιστεύουν ότι αυτό το υλικό θα χρησιμοποιηθεί σύντομα σε μεγάλη ζήτησηστην παραγωγή στρατιωτικών τεθωρακισμένων, υπερ-ευέλικτων οθονών, φίλτρων, εύκαμπτων μπαταριών, απορροφητικών αεροτζελών και βιοκαυσίμων.

14. Δόντια σαλιγκαριών πεταλούδας


Φωτογραφία: pixabay

Προηγουμένως, σας είπαμε ήδη για το δίχτυ σύλληψης της αράχνης του Δαρβίνου, το οποίο κάποτε αναγνωρίστηκε ως το ισχυρότερο βιολογικό υλικό στον πλανήτη. Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι η πεταλούδα είναι η πιο ανθεκτική από αυτές γνωστό στην επιστήμηβιολογικές ουσίες. Ναι, αυτά τα δόντια είναι ισχυρότερα από τον ιστό του Caerostris darwini. Και αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, γιατί είναι μικροσκοπικά θαλάσσια πλάσματατρέφονται με φύκια που αναπτύσσονται στην επιφάνεια σκληρών πετρωμάτων και για να διαχωρίζουν την τροφή από βράχος, αυτά τα ζώα πρέπει να δουλέψουν σκληρά. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι στο μέλλον θα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το παράδειγμα της ινώδους δομής των δοντιών των θαλάσσιων πεταλών στη μηχανική και να αρχίσουμε να κατασκευάζουμε αυτοκίνητα, βάρκες, ακόμη και αεροσκάφη αυξημένη δύναμη, εμπνευσμένο από το παράδειγμα των απλών σαλιγκαριών.

13. Χάλυβας Maraging


Φωτογραφία: pixabay

Ο χάλυβας Maraging είναι ένα κράμα υψηλής αντοχής, υψηλής περιεκτικότητας σε κράμα με εξαιρετική ολκιμότητα και σκληρότητα. Το υλικό χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη των πυραύλων και χρησιμοποιείται για την κατασκευή όλων των ειδών εργαλείων.

12. Όσμιο


Φωτογραφία: Periodictableru / www.periodictable.ru

Το όσμιο είναι ένα απίστευτα πυκνό στοιχείο και λόγω της σκληρότητάς του και του υψηλού σημείου τήξης του, είναι δύσκολο να μηχανική κατεργασία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το όσμιο χρησιμοποιείται εκεί όπου εκτιμάται περισσότερο η αντοχή και η αντοχή. Τα κράματα οσμίου βρίσκονται σε ηλεκτρικές επαφές, πυραύλους, στρατιωτικά βλήματα, χειρουργικά εμφυτεύματα και πολλές άλλες εφαρμογές.

11. Kevlar


Φωτογραφία: wikimedia commons

Το Kevlar είναι μια ίνα υψηλής αντοχής που μπορεί να βρεθεί σε λάστιχα αυτοκινήτου, τακάκια φρένων, ντίζες, προσθετικά και ορθοπεδικά προϊόντα, θωράκιση σώματος, υφάσματα ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΑ ΡΟΥΧΑ, ναυπηγική και σε μη επανδρωμένα εναέρια μέρη αεροσκάφος. Το υλικό έχει γίνει σχεδόν συνώνυμο της αντοχής και είναι ένα είδος πλαστικού με απίστευτα υψηλή αντοχή και ελαστικότητα. Η αντοχή εφελκυσμού του Kevlar είναι 8 φορές υψηλότερη από αυτή του χαλύβδινου σύρματος και αρχίζει να λιώνει σε θερμοκρασία 450℃.

10. Εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας, μάρκα ινών Spectra


Φωτογραφία: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons

Το UHMWPE είναι ουσιαστικά ένα πολύ ανθεκτικό πλαστικό. Το Spectra, ένα εμπορικό σήμα UHMWPE, είναι, με τη σειρά του, μια ελαφριά ίνα με την υψηλότερη αντοχή στη φθορά, 10 φορές ανώτερη από τον χάλυβα σε αυτόν τον δείκτη. Όπως το Kevlar, το Spectra χρησιμοποιείται στην κατασκευή θωράκισης σώματος και προστατευτικών κρανών. Μαζί με το UHMWPE, η μάρκα Dynimo Spectrum είναι δημοφιλής στη ναυπηγική βιομηχανία και τις μεταφορές.

9. Γραφένιο


Φωτογραφία: pixabay

Το γραφένιο είναι μια αλλοτροπική τροποποίηση του άνθρακα και του κρυσταλλικό κύτταροΠάχος μόνο ενός ατόμου, είναι τόσο ισχυρό που είναι 200 ​​φορές σκληρότερο από τον χάλυβα. Το γραφένιο μοιάζει μεμβράνη προσκόλλησης, αλλά το να το σπάσεις είναι σχεδόν αδύνατο έργο. Για να τρυπήσετε ένα φύλλο γραφενίου, θα πρέπει να κολλήσετε ένα μολύβι σε αυτό, στο οποίο θα πρέπει να ισορροπήσετε ένα φορτίο που ζυγίζει ένα ολόκληρο σχολικό λεωφορείο. Καλή τύχη!

8. Χαρτί νανοσωλήνων άνθρακα


Φωτογραφία: pixabay

Χάρη στη νανοτεχνολογία, οι επιστήμονες κατάφεραν να φτιάξουν χαρτί που είναι 50 χιλιάδες φορές πιο λεπτό από μια ανθρώπινη τρίχα. Τα φύλλα νανοσωλήνων άνθρακα είναι 10 φορές ελαφρύτερα από τον χάλυβα, αλλά το πιο εκπληκτικό είναι ότι είναι έως και 500 φορές ισχυρότερα από τον χάλυβα! Οι μακροσκοπικές πλάκες νανοσωλήνων είναι πολύ υποσχόμενες για την κατασκευή ηλεκτροδίων υπερπυκνωτών.

7. Μεταλλικό μικροδίκτυο


Φωτογραφία: pixabay

Αυτό είναι το ελαφρύτερο μέταλλο στον κόσμο! Το μεταλλικό μικροδίκτυο είναι ένα συνθετικό πορώδες υλικό που είναι 100 φορές ελαφρύτερο από τον αφρό. Ας τον όμως εμφάνισηΜην ξεγελιέστε, αυτά τα μικροδίκτυα είναι επίσης απίστευτα ισχυρά, δίνοντάς τους μεγάλες δυνατότητες χρήσης σε κάθε είδους μηχανολογικούς τομείς. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εξαιρετικών αμορτισέρ και θερμομονωτών, και καταπληκτική ικανότηταΑυτό το μέταλλο συρρικνώνεται και επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση, επιτρέποντάς του να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση ενέργειας. Τα μεταλλικά μικροπλέγματα χρησιμοποιούνται επίσης ενεργά στην παραγωγή διάφορα μέρηγια αεροσκάφη της αμερικανικής εταιρείας Boeing.

6. Νανοσωλήνες άνθρακα


Φωτογραφία: Χρήστης Mstroeck / en.wikipedia

Έχουμε ήδη μιλήσει παραπάνω για εξαιρετικά ισχυρές μακροσκοπικές πλάκες από νανοσωλήνες άνθρακα. Τι είδους υλικό είναι όμως αυτό; Ουσιαστικά πρόκειται για επίπεδα γραφενίου τυλιγμένα σε σωλήνα (9ο σημείο). Το αποτέλεσμα είναι ένα απίστευτα ελαφρύ, ανθεκτικό και ανθεκτικό υλικό με μεγάλη γκάμα εφαρμογών.

5. Αερογράφος


Φωτογραφία: wikimedia commons

Γνωστό και ως αερογέλη γραφενίου, αυτό το υλικό είναι εξαιρετικά ελαφρύ και ταυτόχρονα ισχυρό. Ο νέος τύπος gel αντικαθιστά πλήρως την υγρή φάση με μια αέρια φάση και χαρακτηρίζεται από εντυπωσιακή σκληρότητα, αντοχή στη θερμότητα, χαμηλή πυκνότητα και χαμηλή θερμική αγωγιμότητα. Απίστευτα, το αερογέλη γραφενίου είναι 7 φορές ελαφρύτερο από τον αέρα! Η μοναδική ένωση είναι σε θέση να αποκαταστήσει το αρχικό της σχήμα ακόμη και μετά από 90% συμπίεση και μπορεί να απορροφήσει ποσότητα λαδιού που είναι 900 φορές το βάρος του αερογραφενίου που χρησιμοποιείται για απορρόφηση. Ίσως στο μέλλον αυτή η κατηγορία υλικών θα βοηθήσει στην καταπολέμηση τέτοιων περιβαλλοντικές καταστροφέςσαν πετρελαιοκηλίδες.

4. Υλικό χωρίς τίτλο, που αναπτύχθηκε από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT)


Φωτογραφία: pixabay

Καθώς διαβάζετε αυτό, μια ομάδα επιστημόνων από το MIT εργάζεται για να βελτιώσει τις ιδιότητες του γραφενίου. Οι ερευνητές είπαν ότι έχουν ήδη καταφέρει να μετατρέψουν τη δισδιάστατη δομή αυτού του υλικού σε τρισδιάστατη. Η νέα ουσία γραφενίου δεν έχει λάβει ακόμη το όνομά της, αλλά είναι ήδη γνωστό ότι η πυκνότητά της είναι 20 φορές μικρότερη από αυτή του χάλυβα και η δύναμή της είναι 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα.

3. Καραμπίνα


Φωτογραφία: Smokefoot

Παρόλο που είναι απλώς γραμμικές αλυσίδες ατόμων άνθρακα, το καρβίνιο έχει 2 φορές μεγαλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό από το γραφένιο και είναι 3 φορές σκληρότερο από το διαμάντι!

2. Τροποποίηση βουρτζίτη νιτριδίου βορίου


Φωτογραφία: pixabay

Αυτή η πρόσφατα ανακαλυφθείσα φυσική ουσία σχηματίζεται κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων και είναι 18% σκληρότερη από τα διαμάντια. Ωστόσο, είναι ανώτερο από τα διαμάντια σε μια σειρά από άλλες παραμέτρους. Το νιτρίδιο του βορίου Wurtzite είναι μία από τις μόνο 2 φυσικές ουσίες που βρίσκονται στη Γη και είναι σκληρότερο από το διαμάντι. Το πρόβλημα είναι ότι υπάρχουν πολύ λίγα τέτοια νιτρίδια στη φύση, και επομένως δεν είναι εύκολο να μελετηθούν ή να εφαρμοστούν στην πράξη.

1. Lonsdaleite


Φωτογραφία: pixabay

Γνωστό και ως εξαγωνικό διαμάντι, ο λονσδαλεΐτης αποτελείται από άτομα άνθρακα, αλλά σε αυτήν την τροποποίηση τα άτομα είναι διατεταγμένα ελαφρώς διαφορετικά. Όπως το νιτρίδιο του βορίου wurtzite, ο lonsdaleite είναι μια φυσική ουσία ανώτερη σε σκληρότητα από το διαμάντι. Επιπλέον, αυτό το εκπληκτικό ορυκτό είναι έως και 58% πιο σκληρό από το διαμάντι! Όπως το νιτρίδιο του βορίου wurtzite, αυτή η ένωση είναι εξαιρετικά σπάνια. Μερικές φορές ο λονσδαλεΐτης σχηματίζεται κατά τη σύγκρουση μετεωριτών που περιέχουν γραφίτη με τη Γη.