Најтврдиот материјал на светот

кристал потврд од дијамантот

Кога размислуваме за најтврдиот материјал на светот измислен од човекот, повеќето луѓе веднаш помислуваат на дијаманти. И несомнено е еден од најцврстите материјали на планетата. Сепак, постојат материјали кои ги надминуваат дури и дијамантите во однос на издржливоста и силата.

Во оваа статија ќе ви кажеме кој е најтешкиот материјал на светот и што ја прави супстанцијата тврда.

Што е цврстина

најтешкиот материјал на светот

Кога зборуваме во смисла на чистота, тврдоста на супстанцијата се одредува според нејзиниот атомски и молекуларен состав. Овој состав може да се создаде преку бесконечен број можни комбинации, а специфичната комбинација на елементи на секој материјал е она што на крајот ги одредува неговите уникатни хемиски и физички атрибути.

Поради својата атомска структура, јаглеродот е исклучително уникатен материјал. И покрај тоа што има само шест протони во неговото јадро, јаглеродот е способен да формира бројни сложени врски благодарение на разновидноста на неговите геометрии на врски. Вреди да се забележи и способноста на јаглеродот да се комбинира со себе, особено при високи притисоци, каде што може да се генерира стабилна кристална решетка. Под овие идеални услови, атомите на јаглерод можат да создадат извонредно издржлива структура позната како дијамант.

Од појавата на нанотехнологијата, сега е признаено дека постојат најмалку шест класификации на супстанции кои ја надминуваат јачината на дијамантите. Понатаму, голема е веројатноста оваа сума да се зголеми во иднина.

Најтврдиот материјал на светот

најтврд материјал во светот

Вурцит

Вурцитот е познат по својата исклучителна издржливост, често споредувана со јачината на стврдната магма на вулканот. Користејќи други атоми освен јаглерод, можно е да се генерира кристал со бор нитрид (BN) како една од компонентите. Ова создава бројни можности додека петтиот и седмиот елемент од периодниот систем ги здружуваат силите. Добиената комбинација може да постои во различни форми, вклучувајќи аморфна (некристална), хексагонална (како графит), кубна (нешто помека од дијамантот) и вурцит.

Од сите можни варијации, конечната форма е најчудна и исклучително напорна за производство. Вурцитот се појавува само за време на вулкански ерупции и е пронајден во ограничени количини, така што неговите точни својства на цврстина не се тестирани во поголем обем. Сепак, вурцитот сочинува различен тип на кристална решетка, која е тетраедрална наместо кубна во центарот на лицето. Најновите симулации покажуваат дека тој го надминува дијамантот за 18% по цврстина.

Лонсдалеит

Лонсдалеит е минерал чија тврдост е тема на интерес, особено во областа на истражување на метеорити. Ако замислиме сценарио во кое метеорит што содржи јаглерод, поточно графит, влезе во атмосферата на Земјата и дојде во контакт со нашата планета, би било логично да се претпостави дека ова тело ќе биде исклучително жешко при удар. Сепак, вистината е дека само надворешните слоеви на метеоритот би биле предмет на загревање, додека внатрешноста останува студена во поголемиот дел од неговото патување до Земјата.

При ударот, внатрешните сили што се вршат се неспоредливи со кој било друг природен феномен на површината на Земјата. Овој огромен притисок предизвикува графитот да претрпи трансформација, што резултира со високо кристална структура. За разлика од дијамантот, оваа структура не е кубна, туку хексагонална, што произведува цврстина што го надминува дијамантот за 58%.

Динема

Dyneema е влакно за кое се знае дека е поцврсто од челикот. Оддалечувајќи се од природните материи, ќе преминеме на синтетички материјали. Кога зборуваме за Dyneema, важно е да се забележи дека тоа е термопластичен полиетиленски полимер со извонредна карактеристика: неговата молекуларна тежина е многу висока. Повеќето молекули се состојат од синџири на атоми кои имаат вкупно неколку илјади единици на атомска маса (протони и/или неутрони).

Сепак, UHMWPE (полиетилен со ултра висока молекуларна тежина) содржи синџири со молекуларна маса од милиони единици на атомска маса. Ваквите долги синџири резултираат со засилени интермолекуларни интеракции, што на крајот создава Dyneema, неверојатно робустен материјал. Всушност, има најголема отпорност на удар од сите признати термопластики. Овој материјал е толку силен што ги надминува сите други јажиња за врзување и влечење на пазарот. Тој дури има способност да ги запре куршумите и покрај тоа што е полесен од водата. Всушност, Dyneema е петнаесет пати посилен од еднаква количина челик.

Аморфна метална легура или метално стакло

многу тврд материјал

Две клучни својства на сите физички супстанции се силата, или количината на сила што може да ја издржи, и цврстината или нејзината способност да се спротивстави на фрактурата. Ние користиме керамика како пример: таа е силна, но не многу тврда; Тие можат да се скршат дури и со мало влијание. Сепак, група научници и истражувачи открија во 2011 година нов вид на стакло од микролегура, составена од пет елементи: фосфор, силициум, германиум, сребро и паладиум. Овој иновативен материјал е поиздржлив од челикот.

Хартија

Од крајот на 2 век е утврдено дека постои еден вид јаглерод кој е поотпорен од дијамантите: јаглеродни наноцевки. Со распоредување на атомите на јаглерод во хексагонална форма се добива цврста цилиндрична структура која е постабилна од која било друга структура откриена од човекот. Секоја наноцевка е со дијаметар помеѓу 4 и 10 нанометри, но секоја од нив е импресивно силна и издржлива. Јаглеродните наноцевки тежат само XNUMX% од челикот, но нивната сила е стотици пати поголема. Тие се исто така отпорни на оган, имаат одлична топлинска спроводливост и имаат забележителни електромагнетни заштитни способности. Овој материјал има различни апликации во области како што се физика на материјали, електроника, воена технологија и биологија.

Како што можете да видите, постојат материјали кои го симнаа дијамантот како најтврд материјал во светот. Се надевам дека со оваа информација ќе можете да дознаете повеќе за најтешкиот материјал на светот и неговите карактеристики.


Биди прв да коментираш

Оставете го вашиот коментар

Вашата е-маил адреса нема да бидат објавени. Задолжителни полиња се означени со *

*

*

  1. Одговорен за податоците: Мигел Анхел Гатон
  2. Цел на податоците: Контролирајте СПАМ, управување со коментари.
  3. Легитимација: Ваша согласност
  4. Комуникација на податоците: Податоците нема да бидат соопштени на трети лица освен со законска обврска.
  5. Складирање на податоци: База на податоци хостирани од Occentus Networks (ЕУ)
  6. Права: Во секое време можете да ги ограничите, вратите и избришете вашите информации.