6 najlżejszych i najmocniejszych materiałów na Ziemi
Przyszłość budownictwa jest bardziej ekscytująca niż kiedykolwiek dzięki ogromnemu postępowi technologicznemu w zakresie innowacji materiałowych. Naukowcy nieustannie opracowują nowe materiały, które są mocniejsze i lżejsze niż kiedykolwiek wcześniej, torując drogę do bardziej energooszczędnej i przyjaznej środowisku przyszłości we wszystkim, od transportu po technologię medyczną. Zebraliśmy sześć najnowocześniejszych materiałów, które należą do najlżejszych i najmocniejszych, jakie kiedykolwiek odkryto – czytaj dalej, aby zobaczyć je wszystkie.
Wykonany z czystego węgla, ultracienki grafen jest uważany za jeden z najsilniejszych materiałów na naszej planecie. Jednak na początku tego roku naukowcy z MIT znaleźli sposób na przekształcenie dwuwymiarowego grafenu w strukturę trójwymiarową, projektując nowy materiał o konfiguracji przypominającej gąbkę, który jest o 5 procent gęstszy od stali i około 10 razy mocniejszy. Wykazano, że superwytrzymały i lekki grafen 3D jest mocniejszy niż jego odpowiednik 2D i oferuje więcej potencjalnych zastosowań dzięki swojej formie bloku budulcowego.
Carbyne
Wiosną 2016 roku zespół austriackich badaczy ujawnił, że udało im się z powodzeniem zsyntetyzować Carbyne, egzotyczną formę węgla, która według nich jest najmocniejszym ze wszystkich znanych materiałów – przewyższa nawet grafen. Uważany za świętego Graala wśród alotropów węgla, Carbyne jest wykonany z jednowymiarowego łańcucha atomów węgla, który jest wysoce reaktywny, co czyni go bardzo trudnym do zsyntetyzowania. Uważa się, że ten sztywny materiał jest dwukrotnie bardziej wytrzymały niż nanorurki węglowe.
Aerografit
Utworzony z sieci porowatych rurek węglowych, aerografit jest syntetyczną pianką, która jest jednym z najlżejszych materiałów strukturalnych, jakie kiedykolwiek stworzono. Aerografit, opracowany przez naukowców z Uniwersytetu w Kilonii i Uniwersytetu Technicznego w Hamburgu, może być produkowany w różnych kształtach, a jego gęstość wynosi zaledwie 180 gramów na metr sześcienny, co czyni go około 75 razy lżejszym od styropianu. Materiał ten mógłby być stosowany na elektrodach baterii litowo-jonowych w celu zmniejszenia ich wagi.
Aerografen
Aerografen, znany również jako aerożel grafenowy, jest uważany za najlżejszy materiał na świecie o gęstości zaledwie 0,16 miligrama na centymetr sześcienny. Naukowcy z Uniwersytetu Zhejiang opracowali materiał, który ma około 7,5 razy mniejszą gęstość niż powietrze. Niezwykle elastyczny materiał może wchłonąć do 900 razy więcej niż wynosi jego ciężar własny w oleju i wodzie, co czyni go potencjalnie przydatnym do oczyszczania wycieków ropy naftowej.
Metaliczna mikrolattyka
Metaliczna mikrolattyka jest najlżejszym metalem na świecie i jednym z najlżejszych materiałów strukturalnych. Ten syntetyczny, porowaty materiał wykonany z rurek niklowo-fosforowych ma gęstość zaledwie 0,9 miligrama na centymetr sześcienny. Potencjalne zastosowania obejmują aplikacje w inżynierii samochodowej, inżynierii lotniczej i nie tylko.
Zęby limpetów
Zęby limpetów, termin oznaczający ślimaki wodne znajdujące się na skalistych brzegach, są uważane za jeden z najsilniejszych materiałów biologicznych na świecie. Wykonane z kompozytu mineralno-białkowego, zęby limpety zostały ujawnione w badaniu Uniwersytetu w Portsmouth, aby być znacznie silniejsze niż jedwab pająka. Uważa się, że ich siła wynika z ciasno upakowanych włókien mineralnych, które naukowcy mogliby połączyć w kompozyty stworzone przez człowieka, aby stworzyć mocniejsze samoloty, samochody, a nawet wypełnienia dentystyczne.
Lead image via ZD News/Huffington Post