El material más duro del mundo

cristal mas duro que el diamante

Al contemplar el material más duro del mundo inventado por el hombre, la mayoría de las personas inmediatamente piensan en los diamantes. Y es que se trata sin duda de uno de los materiales más rígidos del planeta. Sin embargo, existen materiales que superan incluso a los diamantes en términos de durabilidad y resistencia.

En este artículo vamos a contarte cuales el material más duro del mundo y qué es lo que hace duro a una sustancia.

Qué es la dureza

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Cuando hablamos en términos de pureza, la dureza de una sustancia viene determinada por su composición atómica y molecular. Esta composición se puede crear mediante un número infinito de combinaciones posibles, y la combinación específica de elementos de cada material es lo que en última instancia determina sus atributos químicos y físicos únicos.

Debido a su estructura atómica, el carbono es un material excepcionalmente único. A pesar de tener sólo seis protones dentro de su núcleo, el carbono es capaz de formar numerosos enlaces complejos gracias a la versatilidad de sus geometrías de enlace. También es digna de mención la capacidad del carbono para combinarse consigo mismo, especialmente a altas presiones, donde se puede generar una red cristalina estable. En estas condiciones ideales, los átomos de carbono pueden crear una estructura notablemente duradera conocida como diamante.

Desde la aparición de la nanotecnología, ahora se reconoce que existen al menos seis clasificaciones de sustancias que superan la resistencia de los diamantes. Además, es muy probable que esta cantidad aumente en el futuro.

El material más duro del mundo

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Wurtzita

La wurtzita es famosa por su durabilidad excepcional, a menudo comparada con la fuerza del magma endurecido de un volcán. Utilizando átomos distintos del carbono, es posible generar un cristal con nitruro de boro (BN) como uno de los componentes. Esto crea numerosas posibilidades a medida que los elementos quinto y séptimo de la tabla periódica unen sus fuerzas. La combinación resultante puede existir en varias formas, incluyendo amorfa (no cristalina), hexagonal (parecida al grafito), cúbica (algo más blanda que el diamante) y wurtzita.

De todas las variaciones posibles, la forma final es la más extraña y tremendamente ardua de producir. La wurtzita surge únicamente durante las erupciones volcánicas y se ha encontrado en cantidades limitadas, por lo que sus propiedades exactas de dureza no se han probado a mayor escala. Sin embargo, la wurtzita constituye un tipo distinto de red cristalina, que es tetraédrica en lugar de cúbica centrada en las caras. Las últimas simulaciones indican que supera al diamante en un 18% en cuanto a dureza.

Lonsdaleita

La lonsdaleita es un mineral cuya dureza es un tema de interés, particularmente en el campo de la investigación de meteoritos. Si imagináramos un escenario en el que un meteorito que contiene carbono, específicamente grafito, entrara en la atmósfera terrestre y entrara en contacto con nuestro planeta, sería lógico suponer que este cuerpo estaría extremadamente caliente al impactar. Sin embargo, lo cierto es que sólo las capas exteriores del meteorito estarían sujetas a calentamiento, mientras que el interior permanece frío durante la mayor parte de su viaje a la Tierra.

Tras el impacto, las fuerzas internas ejercidas no tienen paralelo con ningún otro fenómeno natural en la superficie terrestre. Esta inmensa presión hace que el grafito sufra una transformación, dando como resultado una estructura altamente cristalina. A diferencia del diamante, esta estructura no es cúbica sino hexagonal, lo que produce una dureza que supera al diamante en un 58%.

Dyneema

Dyneema es una fibra que se sabe que es más fuerte que el acero. Alejándonos de las sustancias naturales, pasaremos a los materiales sintéticos. Cuando se habla de Dyneema, es importante señalar que se trata de un polímero de polietileno termoplástico con una característica extraordinaria: su peso molecular es altísimo. La mayoría de las moléculas constan de cadenas de átomos que tienen un total de unos pocos miles de unidades de masa atómica (protones y/o neutrones).

Sin embargo, el UHMWPE (polietileno de peso molecular ultra alto) contiene cadenas con una masa molecular de millones de unidades de masa atómica. Cadenas tan largas dan como resultado interacciones intermoleculares mejoradas, lo que en última instancia crea Dyneema, un material increíblemente robusto. De hecho, cuenta con la mayor resistencia al impacto de todos los termoplásticos reconocidos. Este material es tan fuerte que supera a todas las demás cuerdas de amarre y remolque del mercado. Incluso tiene la capacidad de detener balas a pesar de ser más liviano que el agua. De hecho, Dyneema es quince veces más resistente que una cantidad igual de acero.

Aleación metálica amorfa o vidrio metálico

material durisimo

Dos propiedades cruciales de todas las sustancias físicas son la resistencia, o la cantidad de fuerza que puede soportar, y la tenacidad, o su capacidad para resistir la fractura. Usamos como ejemplo la cerámica: es fuerte, pero no muy duras; pueden romperse incluso con un impacto menor. Sin embargo, un grupo de científicos e investigadores descubrió en 2011 un nuevo tipo de vidrio de microaleación, compuesto por cinco elementos: fósforo, silicio, germanio, plata y paladio. Este material innovador es más duradero que el acero.

Buckypaper

Desde finales del siglo XX se ha establecido que existe un tipo de carbono más resistente que los diamantes: los nanotubos de carbono. Al disponer los átomos de carbono en forma hexagonal, se obtiene una estructura cilíndrica sólida que es más estable que cualquier otra estructura descubierta por el hombre. Cada nanotubo tiene entre 2 y 4 nanómetros de diámetro, pero cada uno es impresionantemente resistente y duradero. Los nanotubos de carbono pesan sólo el 10% del acero, pero su resistencia es cientos de veces mayor. También son resistentes al fuego, tienen una excelente conductividad térmica y poseen notables capacidades de blindaje electromagnético. Este material tiene diversas aplicaciones en campos como la física de materiales, la electrónica, la tecnología militar y la biología.

Como pueden ver, existen materiales que han destronado al diamante como material más duro del mundo. Espero que con esta información puedan conocer más sobre el material más duro del mundo y sus características.


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