Definicija čvrstoće se odnosi na sposobnost materijala da se odupru razaranju kao rezultatu vanjskih sila i faktora koji dovode do unutrašnja napetost. Materijali visoke čvrstoće imaju širok spektar primjena. U prirodi ne postoje samo tvrdi metali i izdržljive vrste drveta, već i umjetno stvoreni materijali visoke čvrstoće. Mnogi ljudi vjeruju da je najtvrđi materijal na svijetu dijamant, ali da li je to zaista istina?

Opće informacije:

Datum otvaranja - početak 60-ih;

Pioniri - Sladkov, Kudryavtsev, Korshak, Kasatkin;

Gustina - 1,9-2 g / cm3.

Nedavno su naučnici iz Austrije završili rad na uspostavljanju održive proizvodnje karabina, koji je alotropni oblik ugljika zasnovan na sp hibridizaciji atoma ugljika. Njegovi pokazatelji čvrstoće su 40 puta veći od onih kod dijamanta. Informacija o tome stavljena je u jedan od brojeva naučnog štampanog časopisa „Materijal prirode“.

Nakon detaljnog proučavanja njegovih svojstava, naučnici su objasnili da se po snazi ​​ne može porediti ni sa jednim ranije otkrivenim i proučavanim materijalom. Međutim, tokom procesa proizvodnje pojavile su se značajne poteškoće: struktura karabina je formirana od atoma ugljika sastavljenih u dugačke lance, zbog čega se počinje raspadati tokom procesa proizvodnje.

Kako bi otklonili identificiranu zamku, fizičari s javnog univerziteta u Beču napravili su poseban zaštitni premaz u kojem je sintetiziran karabin. Slojevi grafena naslagani jedan na drugi i umotani u "termos" korišteni su kao zaštitni premaz. Dok su se fizičari borili da postignu stabilne oblike, otkrili su da na električna svojstva materijala utiče dužina atomskog lanca.

Istraživači nisu naučili kako da izvuku karabin iz zaštitnog premaza bez oštećenja, pa se proučavanje novog materijala nastavlja, naučnici se vode samo relativnom stabilnošću atomskih lanaca.

Karbin je slabo proučavana alotropska modifikacija ugljika, čiji su otkrivači bili sovjetski hemičari: A.M. Sladkov, Yu.P. Kudryavtsev, V.V. Korshak i V.I. Kasatochkin. Informacije o rezultatu eksperimenta sa Detaljan opis Otkriće materijala 1967. godine pojavilo se na stranicama jednog od najvećih naučnih časopisa - "Izvještaji Akademije nauka SSSR-a". 15 godina kasnije u Americi naučni časopis Science je objavila članak koji dovodi u pitanje rezultate sovjetskih hemičara. Pokazalo se da bi signali pripisani malo proučenoj alotropskoj modifikaciji ugljika mogli biti povezani s prisustvom silikatnih nečistoća. Tokom godina, slični signali su pronađeni u međuzvjezdanom prostoru.

Opće informacije:

Pioniri - Geim, Novoselov;

Toplotna provodljivost - 1 TPa.

Grafen je dvodimenzionalna alotropska modifikacija ugljika, u kojoj su atomi kombinovani u heksagonalnu rešetku. Uprkos visokoj čvrstoći grafena, debljina njegovog sloja je 1 atom.

Pioniri materijala bili su ruski fizičari Andrej Gejm i Konstantin Novoselov. U svojoj zemlji, naučnici nisu osigurali finansijsku podršku i odlučili su da se presele u Holandiju i Ujedinjeno Kraljevstvo Velike Britanije i Sjeverne Irske. 2010. godine naučnici su dobili Nobelovu nagradu.

Na listu grafena, čija je površina jednaka jedan kvadratnom metru, a debljina je jedan atom, predmeti teški do četiri kilograma se slobodno drže. Osim što je vrlo izdržljiv materijal, grafen je i vrlo fleksibilan. Od materijala s takvim karakteristikama, u budućnosti će biti moguće tkati niti i druge strukture užadi koje nisu inferiorne čvrstoće od debelog čeličnog užeta. Pod određenim uvjetima, materijal koji su otkrili ruski fizičari može se nositi s oštećenjima u kristalnoj strukturi.

Opće informacije:

Godina otvaranja - 1967;

Boja - smeđe-žuta;

Izmjerena gustina - 3,2 g/cm3;

Tvrdoća - 7-8 jedinica po Mohsovoj skali.

Struktura lonsdaleita, pronađenog u lijevku meteorita, slična je dijamantu, oba materijala su alotropske modifikacije ugljika. Najvjerovatnije se kao rezultat eksplozije grafit, koji je jedna od komponenti meteorita, pretvorio u lonsdaleit. U vrijeme otkrića materijala, naučnici nisu primijetili visoke pokazatelje tvrdoće, međutim, dokazano je da ako u njemu nema nečistoća, onda on ni na koji način neće biti inferioran visokoj tvrdoći dijamanta.

Opće informacije o borovom nitridu:

Gustina - 2,18 g / cm3;

Tačka topljenja - 2973 stepeni Celzijusa;

Kristalna struktura - heksagonalna rešetka;

Toplotna provodljivost - 400 W / (m × K);

Tvrdoća - manje od 10 jedinica po Mohsovoj skali.

Glavne razlike wurtzit bor nitrida, koji je spoj bora sa dušikom, su termička i hemijska otpornost i otpornost na vatru. Materijal može biti različitog kristalnog oblika. Na primjer, grafit je najmekši, ali stabilan, koristi se u kozmetologiji. Struktura sfalerita u kristalnoj rešetki slična je dijamantima, ali inferiornija u pogledu mekoće, dok ima bolju hemijsku i termičku otpornost. Ovakva svojstva wurtzit bor nitrida omogućavaju njegovu upotrebu u opremi za visokotemperaturne procese.

Opće informacije:

Tvrdoća - 1000 Gn / m2;

Snaga - 4 Gn / m2;

Godina otkrića metalnog stakla je 1960.

Metalno staklo je materijal sa visokim indeksom tvrdoće, neuređene strukture na atomskom nivou. Glavna razlika između strukture metalnog stakla i običnog stakla je njegova visoka električna provodljivost. Takvi materijali nastaju kao rezultat reakcije u čvrstom stanju, brzog hlađenja ili ionskog zračenja. Naučnici su naučili da pronađu amorfne metale, čija je čvrstoća 3 puta veća od čvrstoće čeličnih legura.

Opće informacije:

Granica elastičnosti - 1500 MPa;

KCU - 0,4-0,6 MJ / m2.

Opće informacije:

Čvrstoća udara KST - 0,25-0,3 MJ / m2;

Granica elastičnosti - 1500 MPa;

KCU - 0,4-0,6 MJ / m2.

Maraging čelici su legure željeza s visokom udarnom čvrstoćom bez gubitka duktilnosti. Uprkos ovim karakteristikama, materijal ne drži oštricu. Legure dobivene toplinskom obradom su tvari s niskim udjelom ugljika koje preuzimaju snagu od intermetalnih spojeva. Sastav legure uključuje nikl, kobalt i druge elemente koji formiraju karbide. Ova vrsta čelika visoke čvrstoće, visokolegiranog čelika lako se obrađuje, to je zbog niskog sadržaja ugljika u njegovom sastavu. Materijal sa takvim karakteristikama našao je primenu u vazduhoplovstvu, koristi se kao premaz za tela raketa.

Osmijum

Opće informacije:

Godina otvaranja - 1803;

Struktura rešetke je heksagonalna;

Toplotna provodljivost - (300 K) (87,6) W / (m × K);

Tačka topljenja - 3306 K.

Sjajni plavičasto-bijeli metal visoke čvrstoće pripada platinoidima. Osmijum, koji ima veliku atomsku gustinu, izuzetnu vatrostalnost, lomljivost, veliku čvrstoću, tvrdoću i otpornost na mehanička opterećenja i agresivne uticaje okruženje, ima široku primenu u hirurgiji, mernoj tehnologiji, hemijskoj industriji, elektronskoj mikroskopiji, raketnoj tehnologiji i elektronskoj opremi.

Opće informacije:

Gustina - 1,3-2,1 t / m3;

Čvrstoća karbonskih vlakana je 0,5-1 GPa;

Modul elastičnosti karbonskih vlakana visoke čvrstoće je 215 GPa.

Ugljični ugljični kompoziti su materijali koji se sastoje od karbonske matrice, koja je zauzvrat ojačana karbonskim vlaknima. Glavne karakteristike kompozita su visoka čvrstoća, fleksibilnost i čvrstoća na udar. Struktura kompozitnih materijala može biti jednosmjerna ili trodimenzionalna. Zbog ovih kvaliteta, kompoziti se široko koriste u raznim poljima uključujući i vazduhoplovnu industriju.

Opće informacije:

Zvanična godina otkrića pauka je 2010.;

>Udarna čvrstoća mreže je 350 MJ/m3.

Prvi put je u blizini Afrike, na ostrvskoj državi Madagaskar, otkriven pauk koji plete ogromne mreže. Zvanično, ova vrsta pauka otkrivena je 2010. godine. Naučnike su, prije svega, zanimale mreže koje su tkali artropodi. Prečnik krugova na navoju nosača može doseći i do dva metra. Darwinova mreža je izdržljivija od sintetičkog kevlara koji se koristi u zrakoplovnoj i automobilskoj industriji.

Opće informacije:

Toplotna provodljivost - 900-2300 W / (m × K);

Temperatura topljenja pri pritisku od 11 GPa - 3700-4000 stepeni Celzijusa;

Gustina - 3,47-3,55 g / cm3;

Indeks loma je 2,417-2,419.

Dijamant na starogrčkom znači "neuništiv", ali naučnici su otkrili još 9 elemenata koji ga premašuju po snazi. Uprkos beskrajnom postojanju dijamanta u običnom okruženju, na visokoj temperaturi i inertnom gasu, može se pretvoriti u grafit. Dijamant je referentni element (na Mohsovoj skali), koji ima jednu od najvećih vrijednosti tvrdoće. Za njega, kao i za mnoge drago kamenje, koju karakteriše luminiscencija, koja mu omogućava da sija kada je izložena sunčevoj svetlosti.

Svi znaju da je dijamant trenutno standard tvrdoće, tj. pri određivanju tvrdoće materijala kao osnova se uzima indeks tvrdoće dijamanta. U našem članku ćemo pogledati deset najtvrđih materijala na svijetu i vidjeti koliko su oni tvrdi u odnosu na dijamant. Materijal se smatra supertvrdim ako su njegove vrijednosti iznad 40 GPa. Treba uzeti u obzir da tvrdoća materijala može varirati ovisno o vanjskim faktorima, posebno o opterećenju primijenjenom na njega. Dakle, evo deset najtvrđih materijala na svijetu.

10. Borov suboksid

Borov suboksid se sastoji od zrnaca oblika konveksnih dvadesetedra. Ova zrna se pak sastoje od dvadeset poliedarskih kristala, čija su lica četiri trokuta. Borov suboksid ima povećanu čvrstoću od 45 GPa.

9. Rhenium diboride

Renijum diborid je veoma zanimljiv materijal. Pri malim opterećenjima ponaša se kao supertvrd, ima snagu od 48 GPa, a pod opterećenjem mu tvrdoća pada na 22 GPa. Ova činjenica izaziva burne rasprave među naučnicima širom svijeta o tome da li renijum diborid treba smatrati supertvrdim materijalom.

8. Magnezijum aluminijum borid

Magnezijum aluminijum borid je legura aluminijuma, magnezijuma i bora. Ovaj materijal ima nevjerovatno niske stope trenja klizanja. Ovo jedinstveno svojstvo moglo bi biti pravo otkriće u proizvodnji raznih mehanizama, jer dijelovi magnezijum-aluminij borida mogu raditi bez podmazivanja. Nažalost, legura je neverovatno skupa, što jeste ovog trenutka zatvara put za njegovu široku primjenu. Tvrdoća magnezijum-aluminijum borida je 51 GPa.

7. Bor-ugljik-silicij

Jedinjenje bor-ugljik-silicijum ima neverovatnu otpornost na ekstremne temperature i hemijske napade. Tvrdoća bor-ugljenik-silicijum je 70 GPa.

6. Bor karbid

Bor karbid je otkriven u 18. veku i počeo je da se koristi skoro odmah u mnogim industrijama. Koristi se u preradi metala i legura, u proizvodnji hemijskog staklenog posuđa, kao i u energetici i elektronici. Koristi se kao osnovni materijal za oklope. Tvrdoća bor karbida je 49 GPa, a dodavanjem argona u obliku jona, ova brojka se može povećati na 72 GPa.

5. Ugljik-bor nitrid

Ugljik-bor nitrid je jedan od predstavnika dostignuća moderne hemije, sintetizovan je relativno nedavno.Tvrdoća ugljen-bor nitrida je 76 GPa.

4. Nanostrukturirani kubonit

Nanostrukturirani kubonit ima i druga imena: kingsongit, borazon ili elbor. Materijal ima pokazatelje tvrdoće bliske dijamantu i uspješno se koristi u industriji u preradi raznih metala i legura. Tvrdoća nanostrukturiranog kubonita je 108 GPa.

3. Wurtzit bor nitrid

Struktura kristala ove tvari ima poseban wurtzit oblik, što mu omogućava da bude jedan od vodećih u tvrdoći. Kada se primeni opterećenje, veze između atoma u kristalnoj rešetki se redistribuiraju i tvrdoća materijala se povećava za skoro 75%! Tvrdoća wurtzit bor nitrida je 114 GPa.

2. Lonsdaleite

Lonsdaleit je po strukturi vrlo sličan dijamantu, jer su oboje alotropske modifikacije ugljika. Lonsdaleit je otkriven u lijevku meteorita, čija je jedna od komponenti bio grafit. Očigledno, od opterećenja izazvanog eksplozijom meteorita, grafit se pretvorio u lonsdaleit. Kada je otkriven, lonsdaleit nije pokazao nikakvu posebnu šampionsku tvrdoću, ali je dokazano da će u nedostatku nečistoća u njemu biti tvrđi od dijamanta! Dokazana tvrdoća lonsdaleita je do 152 GPa

1. Fulerit

Vrijeme je da razmotrimo najtvrđu supstancu na svijetu - fulerit. Fulerit je kristal koji se sastoji od molekula, a ne od pojedinačnih atoma. Zbog toga fulerit ima fenomenalnu tvrdoću, može lako izgrebati dijamant, baš kao što čelik grebe plastiku! Tvrdoća fulerita je 310 GPa.

fulerit

Dali smo listu najtvrđih materijala na svijetu u ovom trenutku. Kao što vidite, među njima ima dovoljno tvari tvrđih od dijamanta, a možda nas čeka još novih otkrića koja će nam omogućiti da dobijemo materijale još veće tvrdoće!

Izdržljivi materijali imaju široku primjenu. Ne postoji samo najtvrđi metal, već i najtvrđe i najčvršće drvo, kao i najčvršći materijali koje je napravio čovjek.

Gdje se koriste najtrajniji materijali?

Teški materijali se koriste u mnogim područjima života. Dakle, kemičari u Irskoj i Americi razvili su tehnologiju po kojoj se proizvode izdržljiva tekstilna vlakna. Navoj ovog materijala je pedeset mikrometara u prečniku. Napravljen je od desetina miliona nanocevi, koje su međusobno povezane uz pomoć polimera.

Vlačna čvrstoća ovog električno vodljivog vlakna je tri puta veća od čvrstoće mreže pauka koji plete kugle. Dobijeni materijal se koristi za izradu ultralakih pancira i sportske opreme. Naziv drugog izdržljivog materijala je ONNEX, kreiran po nalogu Ministarstva odbrane SAD-a. Pored upotrebe u proizvodnji pancira, novi materijal može se koristiti i u sistemima kontrole leta, senzorima, motorima.

Postoji tehnologija koju su razvili naučnici, zahvaljujući kojoj se pretvaranjem aerogela dobijaju izdržljivi, tvrdi, prozirni i lagani materijali. Na njihovoj osnovi moguće je proizvesti lagani oklop za tijelo, oklop za tenkove i izdržljive građevinske materijale.

Naučnici iz Novosibirska izmislili su plazma reaktor novog principa, zahvaljujući kojem je moguće proizvesti nanotubulen, vještački materijal za teške uslove rada. Ovaj materijal je otkriven prije dvadeset godina. To je masa elastične konzistencije. Sastoji se od pleksusa koji se ne mogu vidjeti golim okom. Debljina zidova ovih pleksusa je jedan atom.

Činjenica da su atomi na neki način ugniježđeni jedan u drugi prema principu "ruske lutke za gniježđenje" čini nanotubulen najtrajnijim poznatim materijalom. Kada se ovaj materijal doda u beton, metal, plastiku, njihova čvrstoća i električna provodljivost se značajno povećavaju. Nanotubulen će pomoći da automobili i avioni budu izdržljiviji. Ako novi materijal dođe u široku proizvodnju, onda putevi, kuće i oprema mogu postati vrlo izdržljivi. Biće ih veoma teško uništiti. Nanotubulen još nije uveden u široku proizvodnju zbog vrlo visoke cijene. Međutim, novosibirski naučnici uspjeli su značajno smanjiti cijenu ovog materijala. Sada se nanotubulen može proizvoditi ne u kilogramima, već u tonama.

Najtvrđi metal

Od svih poznatih metala, hrom je najtvrđi, ali njegova tvrdoća u velikoj mjeri ovisi o njegovoj čistoći. Njegova svojstva su otpornost na koroziju, otpornost na toplinu i vatrostalnost. Hrom je bjelkastoplavi metal. Njegova tvrdoća po Brinellu je 70-90 kgf/cm2. Tačka topljenja najtvrđeg metala je hiljadu devetsto sedam stepeni Celzijusa pri gustini od sedam hiljada i dvije stotine kg / m3. Ovaj metal se nalazi u zemljinoj kori u količini od 0,02 posto, što je dosta. Obično se nalazi kao hrom gvožđe. Krom se vadi iz silikatnih stijena.

Ovaj metal se koristi u industriji, taljenju hromiranog čelika, nihroma i tako dalje. Koristi se za antikorozivne i dekorativne premaze. Krom je veoma bogat kamenim meteoritima koji padaju na Zemlju.

Najizdržljivije drvo

Postoji drvo koje je jače od livenog gvožđa i može se porediti sa čvrstoćom gvožđa. Riječ je o "Šmitovoj brezi". Zove se i gvozdena breza. Čovjek ne poznaje izdržljivije drvo od ovoga. Otkrio ga je ruski botaničar po imenu Schmidt, dok je bio na Dalekom istoku.

Drvo premašuje čvrstoću lijevanog željeza za jedan i pol puta, čvrstoća na savijanje je približno jednaka čvrstoći željeza. Zbog takvih svojstava, željezna breza bi ponekad mogla zamijeniti metal, jer ovo drvo nije podložno koroziji i propadanju. Trup broda, napravljen od željezne breze, ne može se ni farbati, brod neće biti uništen od korozije, djelovanje kiselina ga se također ne boji.

Šmitova breza se ne može probiti metkom, ne možete je sasjeći sjekirom. Od svih breza na našoj planeti, željezna breza je dugovječna - živi četiri stotine godina. Mjesto njegovog rasta je rezervat prirode Kedrovaya Pad. Ovo je rijetka zaštićena vrsta koja je uvrštena u Crvenu knjigu. Da nije takva rijetkost, teško drvo ovog drveta moglo bi se koristiti svuda.

Ali najviša stabla na svijetu, sekvoje, nisu baš izdržljiv materijal.

Najjači materijal u svemiru

Grafen je najjači i ujedno najlakši materijal u našem svemiru. Ovo je karbonska ploča, koja je debela samo jedan atom, ali je jača od dijamanta, a električna provodljivost je sto puta veća od silicijuma kompjuterskih čipova.

Grafen će uskoro otići naučne laboratorije. Svi naučnici svijeta danas govore o njegovim jedinstvenim svojstvima. Dakle, nekoliko grama materijala će biti dovoljno da se pokrije cijelo fudbalsko igralište. Grafen je veoma fleksibilan, može se savijati, savijati, smotati.

Moguća područja njegove upotrebe - solarni paneli, Mobiteli, ekrani osjetljivi na dodir, super-brzi kompjuterski čipovi.
Pretplatite se na naš kanal u Yandex.Zen

Lagan i čvrst materijal po težini, poput aluminija, ali skoro 25 puta jači zbog upotrebe nanocijevi bor nitrida.

Opis:

kompozitni materijal na bazi aluminijuma. Lagana je kao aluminijum, ali skoro 25 puta jača, što ga čini uporedivim sa njim čelika. Jačanje se vrši pomoću nanocevi bor nitrida.

Nanocijevi bor nitrida su strukturni analozi ugljične nanocijevi. Borov nitrid (hemijska formula: BN) je binarno jedinjenje bora i azota. Bor nitrid, kao i ugljik, može formirati listove debljine jednog atoma koji se kotrljaju u cilindre kako bi stvorili nanocijevi.

Nanocevi bor nitrida. Skala bar - 1 mikrometar:

Vrste kompozita:

– nanokompoziti nastali taloženjem metala na nanocijevi;

– tanka traka koja izgleda kao običan aluminijum, ali u nju su ugrađene nanostrukture. Čvrstoća ovih konstrukcija premašuje čelik 50 puta.

Prednosti nanocijevi bor nitrida:

- ravni, elastični, njihova lokacija je lakša za kontrolu, postižući ujednačenu i, shodno tome, trajniju teksturu materijala;

– u odnosu na ugljične nanocijevi su stabilnije na visoke temperature;

– može se koristiti za zaštitu od neutronskog i ultraljubičastog zračenja;

– imaju piezoelektrična svojstva - mogu generirati električni naboj kada se rastežu;

- Bor nitrid je hemijski pasivan, slabo reaguje sa kiselinama i rastvorima.

Prednosti materijala:

- oprema napravljena od laganog i izdržljivog materijala postat će lakša, uz zadržavanje drugih važnih kvaliteta;

– smanjenje potrošnje goriva pri transportu delova od lakih i trajna materijala, čime se povećava opseg kretanja i obim transportovane robe.

Lagani i izdržljivi materijali se mogu koristiti:

– u konstrukciji aviona;

– u mašinstvu;

– in izgradnja različiti stepen složenosti;

– u biomedicini itd.

Znate li koji se materijal na našoj planeti smatra najjačim? Svi iz škole znamo da je dijamant najjači mineral, ali daleko od toga da je najjači.

Tvrdoća nije glavno svojstvo koje karakteriše materiju. Neka svojstva mogu spriječiti ogrebotine, dok druga mogu promovirati elastičnost. Želite li znati više? Evo ocjene materijala koji će biti vrlo teško uništiti.

Dijamant u svom sjaju

Klasičan primjer snage, zaglavljen u udžbenicima i glavama. Njegova tvrdoća znači otpornost na ogrebotine. Na Mohsovoj skali (kvalitativnoj skali koja mjeri otpornost različitih minerala), dijamant ima 10 (skala ide od 1 do 10, gdje je 10 najteža supstanca). Dijamant je toliko čvrst da se za njegovo rezanje moraju koristiti drugi dijamanti.

Mreža koja može zaustaviti airbus

Često nazivana najkompleksnijom biološkom supstancom na svijetu (iako ovu tvrdnju sada osporavaju izumitelji), Darwinova paukova mreža je jača od čelika i čvršća od Kevlara. Njegova težina nije ništa manje izuzetna: filament dovoljno dugačak da okruži Zemlju težak je samo 0,5 kg.

Airbrush u običnom pakovanju

Ova sintetička pjena je jedna od najlakših građevinski materijal u svijetu. Airbrush je oko 75 puta lakši od stiropora (ali mnogo jači!). Ovaj materijal se može komprimirati do 30 puta od svoje originalne veličine bez ugrožavanja njegove strukture. Još jedna zanimljiva stvar: airbrush može izdržati masu koja je 40.000 puta veća od svoje težine.

Staklo tokom crash testa

Ovu supstancu su razvili naučnici u Kaliforniji. Mikrolegirano staklo ima gotovo savršenu kombinaciju krutosti i čvrstoće. Razlog za to je što njegova hemijska struktura smanjuje lomljivost stakla, ali zadržava krutost paladija.

Volframska bušilica

Volfram karbid je nevjerovatno tvrd i ima kvalitativno visoku krutost, ali je prilično krhak i može se lako saviti.

Silicijum karbid u obliku kristala

Ovaj materijal se koristi za izradu oklopa za borbene tenkove. Zapravo, koristi se u gotovo svemu što može zaštititi od metaka. Ima Mohsovu ocjenu tvrdoće 9 i također ima nizak nivo termičkog širenja.

Molekularna struktura bor nitrida

Otprilike jak kao dijamant, kubni bor nitrid ima jednu važnu prednost: nerastvorljiv je u niklu i gvožđu na visokim temperaturama. Iz tog razloga se može koristiti za obradu ovih elemenata (dijamantski oblici nitrida sa željezom i niklom na visokim temperaturama).

Dyneema kabl

Smatra se najjačim vlaknom na svijetu. Možda ćete biti iznenađeni činjenicom da je dyneema lakši od vode, ali može zaustaviti metke!

cijev od legure

Legure titana su izuzetno fleksibilne i imaju vrlo visoku vlačnu čvrstoću, ali nemaju istu krutost kao čelične legure.

Amorfni metali lako mijenjaju oblik

Liquidmetal je razvio Caltech. Uprkos imenu, ovaj metal nije tečan i na sobnoj temperaturi ima visok nivo čvrstoće i otpornosti na habanje. Kada se zagriju, amorfne legure mogu promijeniti oblik.

Budući papir može biti tvrđi od dijamanata

Ovaj najnoviji izum napravljen je od drvene pulpe, a ima veći stepen čvrstoće od čelika! I mnogo jeftinije. Mnogi naučnici smatraju da je nanoceluloza jeftina alternativa paladijum staklu i karbonskim vlaknima.

ljuska tanjira

Ranije smo spomenuli da Darwinovi pauci tkaju neke od najjačih organskih materijala na Zemlji. Ipak, ispostavilo se da su zubi morskog limpeta jači od paučine. Zubni zubi su izuzetno tvrdi. Razlog za ove nevjerovatne karakteristike je svrha: sakupljanje algi sa površine stijena i koralja. Naučnici vjeruju da bismo u budućnosti mogli kopirati vlaknastu strukturu zuba lišćara i koristiti je u automobilskoj, brodskoj, pa čak i zrakoplovnoj industriji.

Stepen rakete u kojem mnogi čvorovi sadrže marging čelik

Ova tvar kombinira visoku razinu čvrstoće i krutosti bez gubitka elastičnosti. Čelične legure ovog tipa koriste se u tehnologijama avio i industrijske proizvodnje.

kristal osmijuma

Osmijum je izuzetno gust. Koristi se u proizvodnji stvari koje zahtijevaju visoki nivo snaga i tvrdoća ( električni kontakti, ručke nasadnika itd.).

Kevlar kaciga je zaustavila metak

Koristi se u svemu, od bubnjeva do pancira, Kevlar je sinonim za čvrstinu. Kevlar je vrsta plastike koja ima izuzetno visoku vlačnu čvrstoću. U stvari, to je oko 8 puta veće od čelične žice! Takođe može izdržati temperature oko 450℃.

Spectra cijevi

Polietilen visokih performansi je zaista izdržljiva plastika. Ovaj lagani, čvrsti konac može izdržati nevjerovatnu napetost i deset puta je jači od čelika. Slično kao i Kevlar, Spectra se također koristi za balistički otporne prsluke, kacige i oklopna vozila.

Fleksibilni ekran od grafena

List grafena (alotrop ugljika) debljine jednog atoma je 200 puta jači od čelika. Iako grafen izgleda kao celofan, zaista je nevjerovatan. Trebao bi školski autobus balansiran na olovci da probije standardni A1 list ovog materijala!

Nova tehnologija koja bi mogla revolucionirati naše razumijevanje snage

Ova nanotehnologija je napravljena od karbonskih cijevi, koje su 50.000 puta tanje od ljudske kose. Ovo objašnjava zašto je 10 puta lakši od čelika, ali 500 puta jači.

legure mikrorešetke se redovno koriste u satelitima

Najlakši metal na svijetu, metalna mikromreža je također jedan od najlakših konstrukcijskih materijala na Zemlji. Neki naučnici tvrde da je 100 puta lakši od stiropora! Porozan, ali izuzetno jak materijal, koristi se u mnogim oblastima tehnologije. Boeing je spomenuo njegovu upotrebu u proizvodnji aviona, uglavnom u podovima, sjedištima i zidovima.

Model nanocijevi

Ugljične nanocijevi (CNT) se mogu opisati kao "bešavna cilindrična šuplja vlakna" koja se sastoje od jedne valjane molekularne ploče čistog grafita. Rezultat je vrlo lagan materijal. Na nanoskali, ugljenične nanocevi su 200 puta jače od čelika.

Fantastičan airbrush je teško čak i opisati!

Poznat i kao grafen aerogel. Zamislite snagu grafena u kombinaciji sa nezamislivom lakoćom. Aerogel je 7 puta lakši od vazduha! Ovaj nevjerovatni materijal može se u potpunosti oporaviti od preko 90% kompresije i može apsorbirati do 900 puta svoju težinu u ulju. Nadamo se da bi se ovaj materijal mogao koristiti za čišćenje izlijevanja nafte.

Glavna zgrada Massachusetts Polytechnic

U vrijeme pisanja ovog teksta, naučnici MIT-a vjeruju da su otkrili tajnu maksimiziranja 2D snage grafena u 3D. Njihova još neimenovana supstanca može imati otprilike 5% gustine čelika, ali 10 puta veću čvrstoću.

Molekularna struktura karabina

Uprkos tome što je jedan lanac atoma, karabin ima dvostruko veću zateznu čvrstoću od grafena i tri puta veću tvrdoću od dijamanta.

rodno mesto borovog nitrida

Ova prirodna supstanca se proizvodi u otvorima aktivnih vulkana i 18% je jača od dijamanta. To je jedna od dvije prirodne supstance za koje je sada utvrđeno da su tvrđe od dijamanata. Problem je u tome što ove supstance nema mnogo i sada je teško sa sigurnošću reći da li je ova izjava 100% tačna.

Meteoriti su glavni izvori lonsdaleita

Poznata i kao heksagonalni dijamant, ova supstanca se sastoji od atoma ugljika, ali oni su samo drugačije raspoređeni. Uz wurtzit i bor nitrid, on je jedna od dvije prirodne tvari tvrđe od dijamanta. U stvari, Londsdaleite je 58% tvrđi! Međutim, kao iu slučaju prethodne supstance, ona je u relativno malim količinama. Ponekad se javlja kada se grafitni meteoriti sudare sa planetom Zemljom.

Budućnost nije daleko, pa do kraja 21. vijeka možemo očekivati ​​pojavu ultra jakih i ultra laganih materijala koji će zamijeniti kevlar i dijamante. U međuvremenu se može samo iznenaditi razvoj modernih tehnologija.