Në aktivitetet e tij, një person përdor cilësi të ndryshme të substancave dhe materialeve. Dhe jo e parëndësishme është forca dhe besueshmëria e tyre. Materialet më të vështira në natyrë dhe ato të krijuara artificialisht do të diskutohen në këtë artikull.
Standardi i përbashkët
Për të përcaktuar forcën e materialit, përdoret shkalla Mohs - një shkallë për vlerësimin e fortësisë së një materiali nga reagimi i tij ndaj gërvishtjes. Për laik, materiali më i vështirë është diamanti. Do të habiteni, por ky mineral është vetëm diku në vendin e 10-të ndër më të vështirat. Mesatarisht, një material konsiderohet super i fortë nëse vlerat e tij janë mbi 40 GPa. Përveç kësaj, kur identifikohet materiali më i fortë në botë, duhet të merret parasysh edhe natyra e origjinës së tij. Në të njëjtën kohë, forca dhe qëndrueshmëria shpesh varen nga ndikimi i faktorëve të jashtëm në të.
Materiali më i fortë në Tokë
Në këtë pjesë, ne do t'i kushtojmë vëmendje përbërjeve kimike me një strukturë kristalore të pazakontë, të cilat janë shumë më të forta se diamantet dhe mund ta gërvishtin atë. Le të sjellim6 materialet më të vështira të bëra nga njeriu, duke filluar me më pak të forthat.
- Nitridi i karbonit - bor. Kjo arritje e kimisë moderne ka një indeks fuqie prej 76 GPa.
- Aeroxheli grafen (aerografeni) është një material 7 herë më i lehtë se ajri, i cili rikthen formën e tij pas ngjeshjes 90%. Një material jashtëzakonisht i qëndrueshëm që gjithashtu mund të thithë 900 herë peshën e tij në lëng apo edhe vaj. Ky material është planifikuar të përdoret në derdhjet e naftës.
- Grafeni është një shpikje unike dhe materiali më i qëndrueshëm në univers. Pak më shumë rreth tij më poshtë.
- Carbin është një polimer linear i karbonit alotropik, nga i cili prodhohen tuba super të hollë (1 atom) dhe super të fortë. Për një kohë të gjatë, askush nuk ishte në gjendje të ndërtonte një tub të tillë me një gjatësi prej më shumë se 100 atomesh. Por shkencëtarët austriakë nga Universiteti i Vjenës arritën ta kapërcejnë këtë pengesë. Përveç kësaj, nëse karabina më parë sintetizohej në sasi të vogla dhe ishte shumë e shtrenjtë, sot është e mundur të sintetizohet në tonë. Kjo hap horizonte të reja për teknologjinë hapësinore dhe më gjerë.
- Elbor (kingsongite, kubonite, borazone) është një përbërje nanodizajnuar që përdoret gjerësisht sot në përpunimin e metaleve. Fortësia - 108 GPa.
Fulleriti është materiali më i fortë në Tokë i njohur nga njeriu sot. Forca e tij prej 310 GPa sigurohet nga fakti se ai nuk përbëhet nga atome individuale, por nga molekula. Këto kristale do të gërvishtin lehtësisht një diamant si një thikë gjalpi
Mrekullia e duarve të njeriut
Grafeni është një tjetër shpikje e njerëzimit bazuar në modifikimet alotropike të karbonit. Duket si një shtresë e hollë e trashë një atom, por 200 herë më e fortë se çeliku, me fleksibilitet të jashtëzakonshëm.
Bëhet fjalë për grafenin që thonë se për ta shpuar, një elefant duhet të qëndrojë në majë të lapsit. Në të njëjtën kohë, përçueshmëria e tij elektrike është 100 herë më e lartë se silikoni i çipave kompjuterikë. Shumë shpejt, ajo do të largohet nga laboratorët dhe do të hyjë në jetën e përditshme në formën e paneleve diellore, telefonave celularë dhe çipave kompjuterikë modernë.
Dy rezultate shumë të rralla të anomalive në natyrë
Në natyrë, ka komponime shumë të rralla që kanë forcë të jashtëzakonshme.
- Nitridi i borit është një substancë kristalet e së cilës kanë një formë specifike wurtzite. Me aplikimin e ngarkesave rishpërndahen lidhjet ndërmjet atomeve në rrjetën kristalore duke e rritur forcën me 75%. Indeksi i fortësisë është 114 GPa. Kjo substancë formohet gjatë shpërthimeve vullkanike, është shumë e vogël në natyrë.
- Lonsdaleite (në foton kryesore) është një përbërës karboni alotropik. Materiali u gjet në një krater meteori dhe mendohet se është formuar nga grafiti në kushtet e shpërthimit. Indeksi i fortësisë është 152 GPa. Gjendet rrallë në natyrë.
Mrekullitë e jetës së egër
Ndër qeniet e gjalla në planetin tonë, ka nga ata që kanë diçka shumë të veçantë.
- Ueb i Caaerostris darwini. Fija që lëshon merimanga e Darvinit është më e fortë se çeliku dhemë e vështirë se kevlar. Ishte kjo rrjetë që shkencëtarët e NASA-s morën në shërbim në zhvillimin e kostumeve mbrojtëse të hapësirës.
- Dhëmbët e molusqeve Grumbull deti - struktura e tyre fibroze tani po studiohet nga bionika. Ato janë aq të forta sa lejojnë moluskun të shkëpusë algat që janë rritur në gur.
thupër hekuri
Një tjetër mrekulli e natyrës është thupra e Schmidt. Druri i tij është materiali më i fortë natyror me origjinë biologjike. Ajo rritet në Lindjen e Largët në Rezervatin Natyror Kedrovaya Pad dhe është renditur në Librin e Kuq. Forca është e krahasueshme me hekurin dhe gize. Por nuk i nënshtrohet korrozionit dhe kalbjes.
Përdorimi i kudondodhur i drurit të thuprës Schmidt, në të cilin as plumbat nuk mund të depërtojnë, pengohet nga rrallësia e tij e jashtëzakonshme.
Më i fortë i metaleve
Ky është një metal i bardhë-blu - krom. Por forca e saj varet nga pastërtia e saj. Në natyrë, përmban 0.02%, që nuk është aspak aq e vogël. Ajo nxirret nga shkëmbinjtë silikat. Meteoritët që bien në Tokë përmbajnë gjithashtu shumë krom.
Është rezistent ndaj korrozionit, rezistent ndaj nxehtësisë dhe refraktar. Kromi gjendet në shumë lidhje (çelik krom, nikrom) që përdoren gjerësisht në industri dhe në veshjet dekorative kundër korrozionit.
Së bashku më të fortë
Një metal është i mirë, por disa kombinime mund t'i japin aliazhit veti të mahnitshme.
Një aliazh super i fortë i titanit dhe arit është i vetmi material i fortë që ka provuar të jetë biokompatibël me indet e gjalla. Lidhja beta-Ti3Au është aq e fortë sa ajoe pamundur për t'u bluar në një llaç. Është tashmë e qartë sot se kjo është e ardhmja e implanteve të ndryshme, nyjeve artificiale dhe kockave. Përveç kësaj, mund të aplikohet në shpime, pajisje sportive dhe shumë fusha të tjera të jetës sonë.
Një lidhje e paladiumit, argjendit dhe disa metaloideve gjithashtu mund të ketë veti të ngjashme. Shkencëtarët nga Instituti C altech po punojnë për këtë projekt sot.
E ardhmja me 20 dollarë për një skelë
Cili është materiali më i vështirë që dikush në rrugë mund të blejë sot? Për vetëm 20 dollarë, mund të blini 6 metra shirit Braeön. Që nga viti 2017, ai ka qenë në shitje nga prodhuesi Dustin McWilliams. Përbërja kimike dhe mënyra e prodhimit mbahen në konfidencë të rreptë, por cilësitë e saj janë të mahnitshme.
Çdo gjë mund të fiksohet me shirit. Për ta bërë këtë, duhet të mbështillet rreth pjesëve që do të fiksohen, të ngrohet me një çakmak të zakonshëm, përbërjes plastike duhet t'i jepet forma e dëshiruar dhe kaq. Pas ftohjes, fuga do të përballojë një ngarkesë prej 1 ton.
Edhe e forte edhe e bute
Në vitin 2017, u shfaqën informacione për krijimin e një materiali të mahnitshëm - më i vështiri dhe më i buti në të njëjtën kohë. Ky metamaterial u shpik nga shkencëtarët nga Universiteti i Miçiganit. Ata arritën të mësojnë se si të kontrollojnë strukturën e materialit dhe ta bëjnë atë të shfaqë veti të ndryshme.
Për shembull, kur e përdorni për të krijuar makina, trupi do të jetë i ngurtë kur lëviz dhe i butë kur përplaset. Trupi thith energjinë e kontaktit dhe mbron pasagjerin.
