La definizione di resistenza si riferisce alla capacità dei materiali di resistere alla distruzione a causa di forze esterne e fattori che ne conseguono tensione interna. I materiali ad alta resistenza hanno una vasta gamma di applicazioni. In natura non ci sono solo metalli duri e specie legnose durevoli, ma anche materiali ad alta resistenza creati artificialmente. Molte persone credono che il materiale più duro del mondo sia il diamante, ma è proprio vero?

Informazione Generale:

Data di apertura - primi anni '60;

Pionieri: Sladkov, Kudryavtsev, Korshak, Kasatkin;

Densità - 1,9-2 g / cm3.

Recentemente, scienziati austriaci hanno completato il lavoro per stabilire una produzione sostenibile di carabina, che è una forma allotropica di carbonio basata sull'ibridazione sp di atomi di carbonio. I suoi indicatori di forza sono 40 volte superiori a quelli del diamante. Informazioni al riguardo sono state inserite in uno dei numeri del periodico scientifico a stampa "Nature Materials".

Dopo uno studio approfondito delle sue proprietà, gli scienziati hanno spiegato che in termini di resistenza non può essere paragonato a nessun materiale precedentemente scoperto e studiato. Tuttavia, durante il processo produttivo sono sorte notevoli difficoltà: la struttura della carabina è formata da atomi di carbonio assemblati in lunghe catene, a seguito delle quali inizia a rompersi durante il processo produttivo.

Per eliminare l'inconveniente identificato, i fisici dell'università pubblica di Vienna hanno creato uno speciale rivestimento protettivo in cui è stata sintetizzata la carabina. Come rivestimento protettivo sono stati utilizzati strati di grafene impilati uno sopra l'altro e arrotolati in un "thermos". Mentre i fisici hanno lottato per ottenere forme stabili, hanno scoperto che le proprietà elettriche di un materiale sono influenzate dalla lunghezza della catena atomica.

I ricercatori non hanno imparato come estrarre la carabina da un rivestimento protettivo senza danni, quindi lo studio di un nuovo materiale continua, gli scienziati sono guidati solo dalla relativa stabilità delle catene atomiche.

Carbin è una modifica allotropica del carbonio poco studiata, i cui scopritori erano chimici sovietici: AM Sladkov, Yu.P. Kudryavtsev, V.V. Korshak e V.I. Kasatochkin. Informazioni sul risultato dell'esperimento con descrizione dettagliata la scoperta del materiale nel 1967 è apparsa sulle pagine di una delle più grandi riviste scientifiche: "Reports of the Academy of Sciences of the USSR". 15 anni dopo in America giornale scientifico Science ha pubblicato un articolo in cui metteva in dubbio i risultati ottenuti dai chimici sovietici. Si è scoperto che i segnali assegnati alla modifica allotropica poco studiata del carbonio potevano essere associati alla presenza di impurità di silicato. Nel corso degli anni, segnali simili sono stati trovati nello spazio interstellare.

Informazione Generale:

Pionieri - Geim, Novoselov;

Conducibilità termica - 1 TPa.

Il grafene è una modifica allotropica bidimensionale del carbonio, in cui gli atomi sono combinati in un reticolo esagonale. Nonostante l'elevata resistenza del grafene, lo spessore del suo strato è di 1 atomo.

I pionieri del materiale furono i fisici russi, Andrey Geim e Konstantin Novoselov. Nel loro paese, gli scienziati non hanno ottenuto un sostegno finanziario e hanno deciso di trasferirsi nei Paesi Bassi e nel Regno Unito di Gran Bretagna e Irlanda del Nord. Nel 2010 gli scienziati hanno ricevuto il Premio Nobel.

Su un foglio di grafene, la cui area è uguale a uno metro quadro e lo spessore è di un atomo, gli oggetti che pesano fino a quattro chilogrammi sono tenuti liberamente. Oltre ad essere un materiale altamente durevole, il grafene è anche molto flessibile. Da un materiale con tali caratteristiche, in futuro sarà possibile tessere fili e altre strutture di funi che non hanno una resistenza inferiore a una spessa fune d'acciaio. In determinate condizioni, il materiale scoperto dai fisici russi può far fronte a danni nella struttura cristallina.

Informazione Generale:

Anno di apertura - 1967;

Colore: marrone-giallo;

Densità misurata - 3,2 g/cm3;

Durezza - 7-8 unità sulla scala di Mohs.

La struttura della lonsdaleite, trovata in un imbuto meteoritico, è simile al diamante, entrambi i materiali sono modificazioni allotropiche del carbonio. Molto probabilmente, a seguito dell'esplosione, la grafite, che è uno dei componenti del meteorite, si è trasformata in lonsdaleite. Al momento della scoperta del materiale, gli scienziati non hanno notato indicatori di elevata durezza, tuttavia, è stato dimostrato che se non ci sono impurità in esso, non sarà in alcun modo inferiore all'elevata durezza del diamante.

Informazioni generali sul nitruro di boro:

Densità - 2,18 g / cm3;

Punto di fusione - 2973 gradi Celsius;

Struttura cristallina - reticolo esagonale;

Conducibilità termica - 400 W / (m × K);

Durezza: meno di 10 unità sulla scala di Mohs.

Le principali differenze del nitruro di boro wurtzite, che è un composto di boro con azoto, sono la resistenza termica e chimica e la resistenza al fuoco. Il materiale può essere di diversa forma cristallina. Ad esempio, la grafite è la più morbida, ma stabile, viene utilizzata in cosmetologia. La struttura della sfalerite nel reticolo cristallino è simile ai diamanti, ma inferiore in termini di morbidezza, pur avendo una migliore resistenza chimica e termica. Tali proprietà del nitruro di boro wurtzite ne consentono l'utilizzo in apparecchiature per processi ad alta temperatura.

Informazione Generale:

Durezza - 1000 Gn / m2;

Forza - 4 Gn / m2;

L'anno della scoperta del vetro metallico è il 1960.

Il vetro metallico è un materiale con un alto indice di durezza, una struttura disordinata a livello atomico. La principale differenza tra la struttura del vetro metallico e il vetro ordinario è la sua elevata conduttività elettrica. Tali materiali sono ottenuti come risultato di una reazione allo stato solido, raffreddamento rapido o irradiazione ionica. Gli scienziati hanno imparato a inventare metalli amorfi, la cui forza è 3 volte maggiore di quella delle leghe di acciaio.

Informazione Generale:

Limite elastico - 1500 MPa;

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

Informazione Generale:

Resistenza all'impatto KST - 0,25-0,3 MJ / m2;

Limite elastico - 1500 MPa;

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

Gli acciai Maraging sono leghe di ferro ad alta resistenza all'urto senza perdere duttilità. Nonostante queste caratteristiche, il materiale non regge il tagliente. Le leghe ottenute per trattamento termico sono sostanze a basso tenore di carbonio che prendono forza dai composti intermetallici. La composizione della lega comprende nichel, cobalto e altri elementi che formano carburo. Questo tipo di acciaio ad alta resistenza e altolegato è facile da lavorare, ciò è dovuto al basso contenuto di carbonio nella sua composizione. Un materiale con tali caratteristiche ha trovato applicazione in campo aerospaziale, viene utilizzato come rivestimento per corpi di razzi.

Osmio

Informazione Generale:

Anno di apertura - 1803;

La struttura reticolare è esagonale;

Conducibilità termica - (300 K) (87,6) W / (m × K);

Punto di fusione - 3306 K.

Un metallo bianco-bluastro lucido ad alta resistenza appartiene ai platinoidi. Osmio, avente un'elevata densità atomica, eccezionale refrattarietà, fragilità, elevata resistenza, durezza e resistenza alle sollecitazioni meccaniche e all'influenza aggressiva ambiente, è ampiamente utilizzato in chirurgia, tecnologia di misurazione, industria chimica, microscopia elettronica, tecnologia missilistica e apparecchiature elettroniche.

Informazione Generale:

Densità - 1,3-2,1 t / m3;

La forza della fibra di carbonio è 0,5-1 GPa;

Il modulo elastico della fibra di carbonio ad alta resistenza è 215 GPa.

I compositi carbonio-carbonio sono materiali costituiti da una matrice di carbonio, che a sua volta è rinforzata con fibre di carbonio. Le caratteristiche principali dei compositi sono l'elevata resistenza, flessibilità e resistenza agli urti. La struttura dei materiali compositi può essere unidirezionale o tridimensionale. Grazie a queste qualità, i compositi sono ampiamente utilizzati in vari campi, compreso l'industria aerospaziale.

Informazione Generale:

L'anno ufficiale della scoperta del ragno è il 2010;

>La forza d'urto del nastro è di 350 MJ/m3.

Per la prima volta, un ragno che tesse enormi ragnatele è stato scoperto vicino all'Africa, nello stato insulare del Madagascar. Ufficialmente, questo tipo di ragno è stato scoperto nel 2010. Gli scienziati, prima di tutto, erano interessati alle reti tessute dagli artropodi. Il diametro dei cerchi sul filo portante può raggiungere fino a due metri. La forza della tela di Darwin supera la forza del kevlar sintetico utilizzato nell'industria aeronautica e automobilistica.

Informazione Generale:

Conducibilità termica - 900-2300 W / (m × K);

Temperatura di fusione a una pressione di 11 GPa - 3700-4000 gradi Celsius;

Densità - 3,47-3,55 g / cm3;

L'indice di rifrazione è 2.417-2.419.

Diamante in greco antico significa "indistruttibile", ma gli scienziati hanno scoperto altri 9 elementi che lo superano in termini di forza. Nonostante l'esistenza infinita del diamante in un ambiente ordinario, ad alta temperatura e un gas inerte, può trasformarsi in grafite. Il diamante è un elemento di riferimento (sulla scala di Mohs), che ha uno dei valori di durezza più elevati. Per lui, come per molti pietre preziose, caratterizzato da luminescenza, che gli permette di brillare se esposto alla luce solare.

Tutti sanno che al momento il diamante è lo standard di durezza, cioè quando si determina la durezza del materiale, viene preso come base l'indice di durezza del diamante. Nel nostro articolo, esamineremo dieci dei materiali più duri al mondo e vedremo quanto sono duri rispetto al diamante. Un materiale è considerato superduro se i suoi valori sono superiori a 40 GPa. Va tenuto presente che la durezza del materiale può variare a seconda di fattori esterni, in particolare del carico ad esso applicato. Quindi, ecco i dieci materiali più duri al mondo.

10. Subossido di boro

Il subossido di boro è costituito da grani aventi la forma di ventiedri convessi. Questi grani, a loro volta, sono costituiti da venti cristalli poliedrici, le cui facce sono quattro triangoli. Il subossido di boro ha una forza maggiore di 45 GPa.

9. Diboruro di renio

Il diboruro di renio è molto roba interessante. A bassi carichi si comporta come un superhard, avendo una forza di 48 GPa, e sotto carico, la sua durezza scende a 22 GPa. Questo fatto provoca accese discussioni tra scienziati di tutto il mondo sul fatto che il diboruro di renio debba essere considerato un materiale superduro.

8. Boruro di magnesio e alluminio

Il boruro di alluminio di magnesio è una lega di alluminio, magnesio e boro. Questo materiale ha tassi di attrito radente incredibilmente bassi. Questa proprietà unica potrebbe essere una vera scoperta nella produzione di vari meccanismi, perché le parti in boruro di magnesio e alluminio sono in grado di funzionare senza lubrificazione. Sfortunatamente, la lega è incredibilmente costosa, il che è questo momento apre la strada alla sua ampia applicazione. La durezza del boruro di magnesio-alluminio è 51 GPa.

7. Boro-carbonio-silicio

Il composto boro-carbonio-silicio ha un'incredibile resistenza alle temperature estreme e agli attacchi chimici. La durezza del boro-carbonio-silicio è di 70 GPa.

6. Carburo di boro

Il carburo di boro fu scoperto nel XVIII secolo e iniziò ad essere utilizzato quasi immediatamente in molte industrie. Viene utilizzato nella lavorazione di metalli e leghe, nella produzione di vetreria chimica, nonché nell'energia e nell'elettronica. È usato come materiale di base per le piastre dell'armatura. La durezza del carburo di boro è 49 GPa e, aggiungendo ad esso argon sotto forma di ioni, questa cifra può essere aumentata a 72 GPa.

5. Nitruro di boro di carbonio

Il nitruro di boro di carbonio è uno dei rappresentanti delle conquiste della chimica moderna, è stato sintetizzato in tempi relativamente recenti.La durezza del nitruro di boro di carbonio è di 76 GPa.

4. Cubonite nanostrutturata

La cubonite nanostrutturata ha altri nomi: kingsongite, borazone o elbor. Il materiale ha indicatori di durezza vicini al diamante ed è utilizzato con successo nell'industria nella lavorazione di vari metalli e leghe. La durezza della cubonite nanostrutturata è 108 GPa.

3. Nitruro di boro wurtzite

La struttura dei cristalli di questa sostanza ha una forma speciale di wurtzite, che le consente di essere uno dei leader in termini di durezza. Quando viene applicato un carico, i legami tra gli atomi nel reticolo cristallino vengono ridistribuiti e la durezza del materiale aumenta di quasi il 75%! La durezza del nitruro di boro wurtzite è 114 GPa.

2. Lonsdaleite

La Lonsdaleite ha una struttura molto simile al diamante, perché sono entrambe modificazioni allotropiche del carbonio. Lonsdaleite è stata scoperta nell'imbuto di un meteorite, uno dei cui componenti era la grafite. Apparentemente, dai carichi causati dall'esplosione del meteorite, la grafite si è trasformata in lonsdaleite. Quando è stata scoperta, la lonsdaleite non ha mostrato alcuna durezza da campione particolare, tuttavia è stato dimostrato che in assenza di impurità sarà più dura del diamante! La comprovata durezza della lonsdaleite è fino a 152 GPa

1. Fullerite

È tempo di considerare la sostanza più dura del mondo: la fullerite. La fullerite è un cristallo costituito da molecole piuttosto che da singoli atomi. Per questo motivo, la fullerite ha una durezza fenomenale, è in grado di graffiare facilmente un diamante, proprio come l'acciaio graffia la plastica! La durezza della fullerite è 310 GPa.

Fullerite

Abbiamo fornito un elenco dei materiali più duri al mondo al momento. Come puoi vedere, tra loro ci sono abbastanza sostanze più dure del diamante e, forse, ci aspettano altre nuove scoperte, che ci permetteranno di ottenere materiali con durezza ancora maggiore!

I materiali durevoli hanno una vasta gamma di usi. Non c'è solo il metallo più duro, ma anche il legno più duro e resistente, così come i materiali artificiali più resistenti.

Dove vengono utilizzati i materiali più durevoli?

I materiali resistenti sono utilizzati in molti settori della vita. Pertanto, i chimici in Irlanda e in America hanno sviluppato una tecnologia mediante la quale vengono prodotte fibre tessili durevoli. Il filo di questo materiale ha un diametro di cinquanta micrometri. È creato da decine di milioni di nanotubi, che sono legati insieme con l'aiuto di un polimero.

La resistenza alla trazione di questa fibra elettricamente conduttiva è tre volte superiore alla resistenza della tela del ragno tessitore di sfere. Il materiale risultante viene utilizzato per realizzare armature ultraleggere e attrezzature sportive. Il nome di un altro materiale durevole è ONNEX, creato per ordine del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Oltre al suo utilizzo nella produzione di giubbotti antiproiettile, nuovo materiale può essere utilizzato anche in sistemi di controllo del volo, sensori, motori.

Esiste una tecnologia sviluppata dagli scienziati, grazie alla quale si ottengono materiali durevoli, duri, trasparenti e leggeri convertendo gli aerogel. Sulla loro base, è possibile produrre armature leggere, armature per carri armati e materiali da costruzione durevoli.

Gli scienziati di Novosibirsk hanno inventato un reattore al plasma di un nuovo principio, grazie al quale è possibile produrre nanotubulene, un materiale artificiale per impieghi gravosi. Questo materiale è stato scoperto vent'anni fa. È una massa di consistenza elastica. È costituito da plessi che non possono essere visti ad occhio nudo. Lo spessore delle pareti di questi plessi è di un atomo.

Il fatto che gli atomi siano in qualche modo annidati l'uno nell'altro secondo il principio della "bambola russa che nidifica" rende i nanotubuli il materiale più durevole conosciuto. Quando questo materiale viene aggiunto a cemento, metallo, plastica, la loro resistenza e conduttività elettrica vengono notevolmente migliorate. Il nanotubulene aiuterà a rendere le automobili e gli aerei più durevoli. Se il nuovo materiale viene prodotto su larga scala, le strade, le case e le attrezzature possono diventare molto durevoli. Sarà molto difficile distruggerli. Il nanotubulene non è ancora stato introdotto nella produzione diffusa a causa del costo molto elevato. Tuttavia, gli scienziati di Novosibirsk sono riusciti a ridurre significativamente il costo di questo materiale. Ora il nanotubulene può essere prodotto non in chilogrammi, ma in tonnellate.

Il metallo più duro

Tra tutti i metalli conosciuti, il cromo è il più duro, ma la sua durezza dipende in gran parte dalla sua purezza. Le sue proprietà sono resistenza alla corrosione, resistenza al calore e refrattarietà. Il cromo è un metallo blu-biancastro. La sua durezza Brinell è di 70-90 kgf/cm2. Il punto di fusione del metallo più duro è millenovecentosette gradi Celsius con una densità di settemiladuecento kg / m3. Questo metallo si trova nella crosta terrestre nella quantità dello 0,02 percento, che è abbastanza. Di solito si trova come ironstone di cromo. Il cromo viene estratto dalle rocce silicatiche.

Questo metallo è utilizzato nell'industria, fondendo acciaio al cromo, nichelcromo e così via. Viene utilizzato per rivestimenti anticorrosivi e decorativi. Il cromo è molto ricco di meteoriti di pietra che cadono sulla Terra.

L'albero più resistente

C'è legno che è più forte della ghisa e può essere paragonato alla forza del ferro. Stiamo parlando della "betulla di Schmidt". Viene anche chiamata betulla di ferro. L'uomo non conosce un albero più durevole di questo. Fu aperto da un botanico russo di nome Schmidt, mentre si trovava in Estremo Oriente.

Il legno supera di una volta e mezza la resistenza della ghisa, la resistenza alla flessione è approssimativamente uguale alla resistenza del ferro. A causa di tali proprietà, la betulla di ferro a volte potrebbe sostituire il metallo, perché questo legno non è soggetto a corrosione e decadimento. Lo scafo della nave, fatto di betulla di ferro, non può nemmeno essere verniciato, la nave non sarà distrutta dalla corrosione, anche l'azione degli acidi non ne ha paura.

La betulla di Schmidt non può essere trafitta da un proiettile, non puoi tagliarla con un'ascia. Di tutte le betulle sul nostro pianeta, è la betulla di ferro che è longeva: vive per quattrocento anni. Il suo luogo di crescita è la Riserva Naturale di Kedrovaya Pad. Questa è una specie rara protetta, che è elencata nel Libro rosso. Se non fosse per una tale rarità, il legno resistente di questo albero potrebbe essere utilizzato ovunque.

Ma gli alberi più alti del mondo, le sequoie, non sono un materiale molto resistente.

Il materiale più forte dell'universo

Il grafene è il materiale più resistente e allo stesso tempo più leggero del nostro universo. Questa è una lastra di carbonio, che è spessa solo un atomo, ma è più forte del diamante e la conduttività elettrica è cento volte superiore al silicio dei chip dei computer.

Il grafene partirà presto laboratori scientifici. Tutti gli scienziati del mondo parlano oggi delle sue proprietà uniche. Basteranno quindi pochi grammi di materiale per ricoprire un intero campo da calcio. Il grafene è molto flessibile, può essere piegato, piegato, arrotolato.

Possibili aree di utilizzo - pannelli solari, Telefono cellulare, touch screen, chip per computer super veloci.
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Materiale leggero e resistente in base al peso, come l'alluminio, ma quasi 25 volte più resistente grazie all'uso di nanotubi di nitruro di boro.

Descrizione:

materiale composito a base di alluminio. È leggero come l'alluminio ma quasi 25 volte più resistente, il che lo rende paragonabile a acciaio. Il rafforzamento viene effettuato utilizzando nanotubi di nitruro di boro.

I nanotubi di nitruro di boro sono analoghi strutturali nanotubi di carbonio. Il nitruro di boro (formula chimica: BN) è un composto binario di boro e azoto. Il nitruro di boro, come il carbonio, può formare fogli spessi un atomo che vengono arrotolati in cilindri per creare nanotubi.

Nanotubi di nitruro di boro. Barra della scala - 1 micrometro:

Tipi di compositi:

– nanocompositi creati dalla deposizione di metalli su nanotubi;

– una striscia sottile che sembra un normale alluminio, ma in essa sono incorporate nanostrutture. La forza di queste strutture supera di 50 volte l'acciaio.

Vantaggi dei nanotubi di nitruro di boro:

- diritto, elastico, la loro posizione è più facile da controllare, ottenendo una trama uniforme e, di conseguenza, più duratura del materiale;

– rispetto ai nanotubi di carbonio sono più stabili a alte temperature;

– può essere utilizzato per schermare i neutroni e le radiazioni ultraviolette;

– hanno proprietà piezoelettriche: possono generare una carica elettrica quando vengono allungate;

- Il nitruro di boro è chimicamente passivo, reagisce debolmente con acidi e soluzioni.

Vantaggi del materiale:

- le attrezzature realizzate con materiale leggero e resistente diventeranno più leggere, pur conservando altre importanti qualità;

– riduzione del consumo di carburante durante il trasporto di parti in materiale leggero e duraturo materiale, aumentando il raggio di movimento e il volume delle merci trasportate.

È possibile utilizzare materiale leggero e resistente:

– nella costruzione di aeromobili;

– in ingegneria meccanica;

– in costruzione vari gradi di complessità;

– in biomedicina, ecc.

Sai quale materiale sul nostro pianeta è considerato il più forte? Sappiamo tutti da scuola che il diamante è il minerale più forte, ma è ben lungi dall'essere il più forte.

La durezza non è la proprietà principale che caratterizza la materia. Alcune proprietà possono prevenire i graffi, mentre altre possono favorire l'elasticità. Voglio sapere di più? Ecco una valutazione dei materiali che sarà molto difficile da distruggere.

Diamante in tutto il suo splendore

Un classico esempio di forza, bloccato nei libri di testo e nelle teste. La sua durezza significa resistenza ai graffi. Sulla scala di Mohs (una scala qualitativa che misura la resistenza di vari minerali), il diamante ha un punteggio di 10 (la scala va da 1 a 10, dove 10 è la sostanza più dura). Il diamante è così duro che devono essere usati altri diamanti per tagliarlo.

Una rete che può fermare un aerobus

Spesso indicata come la sostanza biologica più complessa del mondo (sebbene questa affermazione sia ora contestata dagli inventori), la ragnatela di Darwin è più forte dell'acciaio e più rigida del kevlar. Il suo peso non è meno notevole: un filamento abbastanza lungo da circondare la Terra pesa solo 0,5 kg.

Aerografo in una confezione normale

Questa schiuma sintetica è una delle più leggere materiali da costruzione nel mondo. L'aerografo è circa 75 volte più leggero del polistirolo (ma molto più forte!). Questo materiale può essere compresso fino a 30 volte la sua dimensione originale senza comprometterne la struttura. Un altro punto interessante: l'aerografo può sopportare una massa di 40.000 volte il proprio peso.

Vetro durante un crash test

Questa sostanza è stata sviluppata da scienziati in California. Il vetro microlegato ha una combinazione quasi perfetta di rigidità e resistenza. La ragione di ciò è che la sua struttura chimica riduce la fragilità del vetro, ma mantiene la rigidità del palladio.

Trapano al tungsteno

Il carburo di tungsteno è incredibilmente duro e ha una rigidità qualitativamente elevata, ma è piuttosto fragile e può essere facilmente piegato.

Carburo di silicio sotto forma di cristalli

Questo materiale viene utilizzato per realizzare armature per carri armati. In effetti, viene utilizzato in quasi tutto ciò che può proteggere dai proiettili. Ha una durezza Mohs di 9 e ha anche un basso livello di espansione termica.

Struttura molecolare del nitruro di boro

Forte quasi quanto il diamante, il nitruro di boro cubico ha un importante vantaggio: è insolubile in nichel e ferro ad alte temperature. Per questo motivo può essere utilizzato per elaborare questi elementi (forme diamantate di nitruri con ferro e nichel ad alte temperature).

Cavo in Dyneema

È considerata la fibra più resistente al mondo. Potresti essere sorpreso dal fatto che il dyneema sia più leggero dell'acqua, ma può fermare i proiettili!

tubo in lega

Le leghe di titanio sono estremamente flessibili e hanno carichi di rottura molto elevati, ma non hanno la stessa rigidità delle leghe di acciaio.

I metalli amorfi cambiano facilmente forma

Liquidmetal è stato sviluppato da Caltech. Nonostante il nome, questo metallo non è liquido e a temperatura ambiente ha un alto livello di resistenza e resistenza all'usura. Se riscaldate, le leghe amorfe possono cambiare forma.

La carta del futuro potrebbe essere più dura dei diamanti

Quest'ultima invenzione è realizzata con pasta di legno, pur avendo un grado di resistenza superiore all'acciaio! E molto più economico. Molti scienziati considerano la nanocellulosa un'alternativa economica al vetro al palladio e alla fibra di carbonio.

guscio del piattino

Abbiamo accennato in precedenza che i ragni di Darwin tessono parte del materiale organico più forte sulla Terra. Tuttavia, i denti della patella di mare si sono rivelati ancora più forti delle ragnatele. I denti della patella sono estremamente duri. La ragione di queste straordinarie caratteristiche è lo scopo: raccogliere le alghe dalla superficie delle rocce e dei coralli. Gli scienziati ritengono che in futuro potremmo copiare la struttura fibrosa dei denti della patella e utilizzarla nell'industria automobilistica, nelle navi e persino nell'industria aeronautica.

Fase del razzo in cui molti nodi contengono acciai maraging

Questa sostanza combina un alto livello di resistenza e rigidità senza perdita di elasticità. Le leghe di acciaio di questo tipo sono utilizzate nelle tecnologie di produzione aerospaziale e industriale.

cristallo di osmio

L'osmio è estremamente denso. È usato nella fabbricazione di cose che richiedono alto livello forza e durezza ( contatti elettrici, impugnature per manipoli, ecc.).

Il casco in kevlar ha fermato il proiettile

Utilizzato in tutto, dalla batteria ai giubbotti antiproiettile, il Kevlar è sinonimo di robustezza. Il kevlar è un tipo di plastica che ha una resistenza alla trazione estremamente elevata. Infatti è circa 8 volte maggiore di quella del filo d'acciaio! Può anche resistere a temperature intorno a 450 ℃.

Tubi spettrali

Il polietilene ad alte prestazioni è una plastica davvero resistente. Questo filo leggero e resistente può resistere a una tensione incredibile ed è dieci volte più resistente dell'acciaio. Simile al Kevlar, Spectra è utilizzato anche per giubbotti, caschi e veicoli corazzati resistenti alla balistica.

Schermo in grafene flessibile

Un foglio di grafene (un allotropo di carbonio) spesso un atomo è 200 volte più resistente dell'acciaio. Sebbene il grafene assomigli al cellophan, è davvero sorprendente. Ci vorrebbe uno scuolabus in equilibrio su una matita per forare un foglio A1 standard di questo materiale!

Una nuova tecnologia che potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione della forza

Questa nanotecnologia è composta da tubi di carbonio, che sono 50.000 volte più sottili di un capello umano. Questo spiega perché è 10 volte più leggero dell'acciaio ma 500 volte più resistente.

le leghe microlattice sono regolarmente utilizzate nei satelliti

Il metallo più leggero al mondo, la microgriglia metallica è anche uno dei materiali strutturali più leggeri sulla Terra. Alcuni scienziati affermano che è 100 volte più leggero del polistirolo! Un materiale poroso ma estremamente resistente, viene utilizzato in molti settori della tecnologia. Boeing ha menzionato il suo utilizzo nella produzione di aeromobili, principalmente in pavimenti, sedili e pareti.

Modello di nanotubi

I nanotubi di carbonio (CNT) possono essere descritti come "fibre cave cilindriche senza cuciture" che consistono in un unico foglio molecolare laminato di grafite pura. Il risultato è un materiale molto leggero. Su scala nanometrica, i nanotubi di carbonio sono 200 volte più resistenti dell'acciaio.

L'aerografo fantastico è difficile persino da descrivere!

Conosciuto anche come aerogel di grafene. Immagina la forza del grafene unita a una leggerezza inimmaginabile. L'aerogel è 7 volte più leggero dell'aria! Questo incredibile materiale può recuperare completamente da oltre il 90% di compressione e può assorbire fino a 900 volte il proprio peso in olio. Si spera che questo materiale possa essere utilizzato per ripulire le fuoriuscite di petrolio.

Edificio principale del Politecnico del Massachusetts

Al momento della stesura di questo articolo, gli scienziati del MIT ritengono di aver scoperto il segreto per massimizzare la forza 2D del grafene in 3D. La loro sostanza ancora senza nome può avere circa il 5% della densità dell'acciaio, ma 10 volte la forza.

Struttura molecolare della carabina

Nonostante sia una singola catena di atomi, la carabina ha il doppio della resistenza alla trazione del grafene e tre volte la durezza del diamante.

luogo di nascita del nitruro di boro

Questa sostanza naturale viene prodotta nelle prese d'aria dei vulcani attivi ed è il 18% più forte del diamante. È una delle due sostanze presenti in natura che ora si sono rivelate più dure dei diamanti. Il problema è che non c'è molto di questa sostanza là fuori, ed è ora difficile dire con certezza se questa affermazione sia vera al 100%.

Le meteoriti sono le principali fonti di lonsdaleite

Conosciuto anche come diamante esagonale, questa sostanza è composta da atomi di carbonio, ma sono semplicemente disposti in modo diverso. Insieme alla wurtzite e al nitruro di boro, è una delle due sostanze naturali più dure del diamante. In effetti, Londsdaleite è il 58% più difficile! Tuttavia, come nel caso della sostanza precedente, è in volumi relativamente piccoli. A volte si verifica quando i meteoriti di grafite si scontrano con il pianeta Terra.

Il futuro non è lontano, quindi entro la fine del 21° secolo possiamo aspettarci la comparsa di materiali ultra resistenti e ultraleggeri che sostituiranno il Kevlar e i diamanti. Nel frattempo, si può solo essere sorpresi dallo sviluppo delle moderne tecnologie.