Bir kişi faaliyetlerinde çeşitli niteliklerde madde ve malzeme kullanır. Ve önemsiz değil, güçleri ve güvenilirlikleridir. Doğadaki en sert malzemeler ve yapay olarak oluşturulmuş malzemeler bu yazıda ele alınacaktır.
Ortak Standart
Malzemenin gücünü belirlemek için Mohs ölçeği kullanılır - bir malzemenin çizilmeye verdiği tepkiyle sertliğini değerlendirmek için bir ölçek. Meslekten olmayanlar için en sert malzeme elmastır. Şaşıracaksınız, ancak bu mineral en zorlar arasında sadece 10. sırada bir yerde. Ortalama olarak, değerleri 40 GPa'nın üzerindeyse bir malzeme süper sert olarak kabul edilir. Ayrıca dünyanın en sert malzemesini belirlerken kökeninin doğası da dikkate alınmalıdır. Aynı zamanda, güç ve dayanıklılık genellikle dış faktörlerin onun üzerindeki etkisine bağlıdır.
Dünyadaki en sert malzeme
Bu bölümde, elmaslardan çok daha güçlü olan ve onu pekala çizebilecek olağandışı kristal yapıya sahip kimyasal bileşiklere dikkat edeceğiz. hadi getirelimEn az sert olandan başlayarak en sert 6 insan yapımı malzeme.
- Karbon nitrür - bor. Modern kimyanın bu başarısı, 76 GPa'lık bir güç endeksine sahiptir.
- Grafen aerojel (aerografen), havadan 7 kat daha hafif olan ve %90 sıkıştırmadan sonra şeklini geri kazandıran bir malzemedir. Kendi ağırlığının 900 katı sıvıyı ve hatta yağı emebilen inanılmaz derecede dayanıklı bir malzeme. Bu malzemenin petrol sızıntılarında kullanılması planlanmaktadır.
- Grafen benzersiz bir buluş ve evrendeki en dayanıklı malzemedir. Aşağıda onun hakkında biraz daha bilgi var.
- Karbin, süper ince (1 atom) ve süper güçlü tüplerin yapıldığı allotropik karbonun lineer bir polimeridir. Uzun bir süre boyunca hiç kimse 100'den fazla atom uzunluğunda böyle bir tüp oluşturamadı. Ancak Viyana Üniversitesi'nden Avusturyalı bilim adamları bu engeli aşmayı başardılar. Ayrıca, daha önce karabina küçük miktarlarda sentezlendiyse ve çok pahalıysa, bugün onu tonlarca sentezlemek mümkündür. Bu, uzay teknolojisi ve ötesi için yeni ufuklar açar.
- Elbor (kingsongite, cubonite, borazone), günümüzde metal işlemede yaygın olarak kullanılan nano tasarımlı bir bileşiktir. Sertlik - 108 GPa.
Fullerit, bugün insanoğlunun bildiği Dünya'daki en sert malzemedir. 310 GPa'lık gücü, tek tek atomlardan değil, moleküllerden oluşmasıyla sağlanır. Bu kristaller bir elması tereyağı bıçağı gibi kolayca çizebilir
İnsan elinin mucizesi
Grafen, karbonun allotropik modifikasyonlarına dayanan insanlığın bir başka buluşudur. Bir atom kalınlığında ince bir filme benziyor, ancak olağanüstü esnekliğe sahip çelikten 200 kat daha güçlü.
Grafen hakkında, onu delmek için bir filin bir kalemin ucunda durması gerektiğini söylerler. Aynı zamanda elektriksel iletkenliği bilgisayar çiplerinin silikonundan 100 kat daha fazladır. Çok yakında laboratuvarları terk edecek ve güneş panelleri, cep telefonları ve modern bilgisayar çipleri şeklinde günlük hayata girecek.
Doğadaki anomalilerin iki çok nadir sonucu
Doğada inanılmaz güce sahip çok nadir bileşikler vardır.
- Bor nitrür, kristalleri belirli bir wurtzite şekline sahip bir maddedir. Yüklerin uygulanmasıyla, kristal kafes içindeki atomlar arasındaki bağlantılar yeniden dağıtılır ve mukavemet %75 oranında artırılır. Sertlik indeksi 114 GPa'dır. Bu madde volkanik patlamalar sırasında oluşur, doğada çok küçüktür.
- Lonsdaleite (ana fotoğrafta) allotropik bir karbon bileşiğidir. Malzeme bir göktaşı kraterinde bulundu ve patlama koşulları altında grafitten oluştuğu düşünülüyor. Sertlik indeksi 152 GPa'dır. Doğada nadiren bulunur.
Yaban hayatı harikaları
Gezegenimizdeki canlılar arasında çok özel bir şeye sahip olanlar var.
- Caaerostris darwini'nin Ağı. Darwin'in örümceğinin yaydığı iplik çelikten daha güçlüdür vekevlardan daha zor. NASA bilim adamlarının uzay koruyucu giysilerin geliştirilmesinde hizmete aldığı bu ağdı.
- Clam dişleri Deniz limpeti - lifli yapıları şimdi biyonik tarafından inceleniyor. O kadar güçlüler ki, yumuşakçaların taşa dönüşen yosunları koparmasına izin veriyorlar.
Demir huş ağacı
Doğanın bir başka mucizesi de Schmidt'in huş ağacıdır. Ahşabı biyolojik kökenli en sert doğal malzemedir. Uzak Doğu'da Kedrovaya Pad Doğa Koruma Alanı'nda yetişir ve Kırmızı Kitapta listelenmiştir. Mukavemet, demir ve dökme demir ile karşılaştırılabilir. Ancak korozyona ve çürümeye maruz kalmaz.
Mermilerin bile delemeyeceği Schmidt huş ağacının her yerde kullanımı, olağanüstü nadirliği nedeniyle engellenmektedir.
Metallerin en serti
Bu mavi-beyaz bir metaldir - krom. Ancak gücü saflığına bağlıdır. Doğada, hiç de küçük olmayan% 0.02 içerir. Silikat kayalarından çıkarılır. Dünya'ya düşen göktaşları da bol miktarda krom içerir.
Korozyona dayanıklı, ısıya dayanıklı ve refrakterdir. Krom, endüstride ve korozyon önleyici dekoratif kaplamalarda yaygın olarak kullanılan birçok alaşımda (krom çeliği, nikrom) bulunur.
Birlikte daha güçlü
Bir metal iyidir, ancak bazı kombinasyonlar alaşıma inanılmaz özellikler verebilir.
Süper güçlü bir titanyum ve altın alaşımı, canlı dokularla biyolojik olarak uyumlu olduğu kanıtlanmış tek güçlü malzemedir. Beta-Ti3Au alaşımı o kadar güçlüdür ki,havanda öğütmek imkansızdır. Bunun çeşitli implantların, yapay eklemlerin ve kemiklerin geleceği olduğu bugünden bellidir. Ayrıca sondaj, spor malzemeleri ve hayatımızın daha birçok alanına uygulanabilir.
Paladyum, gümüş ve bazı metaloidlerden oluşan bir alaşım da benzer özelliklere sahip olabilir. C altech Enstitüsü'nden bilim adamları bugün bu proje üzerinde çalışıyorlar.
Gelecek çile başına 20$
Bugün sokakta herhangi birinin satın alabileceği en zor malzeme nedir? Sadece 20$'a 6 metrelik Braeön bant satın alabilirsiniz. 2017'den beri üretici Dustin McWilliams'tan satışta. Kimyasal bileşim ve üretim yöntemi kesinlikle gizli tutulmaktadır, ancak nitelikleri harikadır.
Her şey bantla sabitlenebilir. Bunu yapmak için, sabitlenecek parçaların etrafına sarılmalı, sıradan bir çakmakla ısıtılmalı, plastik bileşime istenen şekil verilmelidir ve bu kadar. Soğuduktan sonra derz 1 ton yüke dayanacaktır.
Hem sert hem yumuşak
2017'de, aynı anda hem en sert hem de en yumuşak olan inanılmaz bir malzemenin yaratılmasıyla ilgili bilgiler ortaya çıktı. Bu meta malzeme Michigan Üniversitesi'nden bilim adamları tarafından icat edildi. Malzemenin yapısını kontrol etmeyi ve çeşitli özellikler sergilemesini sağlamayı başardılar.
Örneğin, araba oluşturmak için kullanıldığında, vücut hareket ederken sert ve çarpışırken yumuşak olacaktır. Vücut temas enerjisini emer ve yolcuyu korur.
