Yritä aina valita aineiden joukosta ne, joilla on äärimmäisin tietyn ominaisuuden aste. Ihmisiä ovat aina kiinnostaneet kovimmat materiaalit, kevyin tai raskain, kevyt ja tulenkestävä. Keksimme ideaalisen kaasun ja ihanteellisen mustan kappaleen käsitteen ja yritimme sitten löytää luonnollisia analogeja mahdollisimman lähelle näitä malleja. Tämän seurauksena ihminen onnistui löytämään tai luomaan hämmästyttäviä aineita.

1. Mustein aine

Tämä aine pystyy absorboimaan jopa 99,9 % valosta, lähes täydellinen musta kappale. Se saatiin erityisesti yhdistetyistä hiilinanoputkien kerroksista. Tuloksena olevan materiaalin pinta on karkea eikä käytännössä heijasta valoa. Tällaisen aineen käyttöalueet ovat laajat - suprajohtavista järjestelmistä optisten järjestelmien ominaisuuksien parantamiseen. Tällaista materiaalia käyttämällä voitaisiin esimerkiksi nostaa kaukoputkien laatua ja lisätä merkittävästi aurinkoparistojen tehokkuutta.

2. Palavin aine

Harvat ihmiset eivät ole kuulleet napalmista. Mutta tämä on vain yksi vahvojen palavien aineiden luokan edustajista. Näitä ovat styroksi ja erityisesti klooritrifluoridi. Tämä voimakkain hapetin voi sytyttää jopa lasin; se reagoi kiivaasti lähes kaikkien epäorgaanisten ja orgaanisten yhdisteiden kanssa. On tapauksia, joissa tulipalon seurauksena läikkynyt tonni klooritrifluoridia paloi tontin betonipinnan ja toisen metrin pituisen sora-hiekkatyynyn läpi 30 senttimetrin syvyyteen. Ainetta yritettiin käyttää sotilasmyrkkynä tai rakettipolttoaineena, mutta niistä luovuttiin liian suuren vaaran vuoksi.

3. Myrkyllinen aine

Maan vahvin myrkky on myös yksi suosituimmista kosmetiikkatuotteista. Puhumme botuliinitoksiineista, joita käytetään kosmetologiassa nimellä Botox. Tämä aine on Clostridium botulinum -bakteerin elintärkeän toiminnan tuote ja sillä on proteiineista korkein molekyylipaino. Tämä on syy sen ominaisuuksiin voimakkaimpana myrkyllisenä aineena. Tarpeeksi 0,00002 mg.min/l kuiva-ainetta, jotta sairastunut alue on tappava ihmisille 12 tunniksi. Lisäksi tämä aine imeytyy täydellisesti limakalvoilta ja aiheuttaa vakavia neurologisia oireita.

4. Kuumin aine

Tähtien syvyyksissä syttyvät ydinpalot saavuttaen käsittämättömän lämpötilan. Mutta ihminen onnistui pääsemään lähemmäksi näitä lukuja saatuaan kvarkkigluoni "keiton". Tämän aineen lämpötila on 4 biljoonaa celsiusastetta, mikä on 250 000 kertaa aurinkoa kuumempi. Se saatiin törmäyttämällä kultaatomeja lähes valon nopeudella, minkä seurauksena neutronit ja protonit sulaivat. On totta, että tämä aine oli olemassa vain triljoonasosan biljoonasta sekunnista ja miehitti yhden biljoonasosan senttimetristä.

Tässä nimityksessä ennätyksen haltijaksi tulee fluori-antimonihappo. Se on 21 019 kertaa syövyttävämpää kuin rikkihappo ja voi sulaa lasin läpi ja räjähtää, kun vettä lisätään. Lisäksi se vapauttaa tappavan myrkyllisiä höyryjä.

6. Räjähtävin aine

HMX on tehokkain räjähdysaine ja kestää lisäksi korkeita lämpötiloja. Tämä tekee siitä välttämättömän sotilasasioissa - muotoiltujen panosten, muovien, voimakkaiden räjähteiden, ydinpanosten sulakkeiden täyteaineiden luomiseen. HMX:ää käytetään myös rauhanomaisiin tarkoituksiin, esimerkiksi korkean lämpötilan kaasu- ja öljykaivojen poraukseen sekä kiinteän rakettipolttoaineen komponenttina. HMX:ssä on myös heptanitrokubaanin analogi, jolla on vielä suurempi räjähdysvoima, mutta joka on myös kalliimpi, ja siksi sitä käytetään enemmän laboratorio-olosuhteissa.

7. Radioaktiivisin aine

Tällä aineella ei ole luonnossa pysyviä isotooppeja, ja se tuottaa valtavan määrän radioaktiivista säteilyä. Yhtä isotoopeista, "polonium-210", käytetään erittäin kevyiden, kompaktien ja samalla erittäin tehokkaiden neutronilähteiden luomiseen. Lisäksi joidenkin metallien seoksissa polonia käytetään lämmönlähteiden luomiseen ydinlaitoksille, erityisesti tällaisia ​​laitteita käytetään avaruudessa. Samanaikaisesti tämän isotoopin lyhyen puoliintumisajan vuoksi se on erittäin myrkyllinen aine, joka voi aiheuttaa vakavaa säteilysairautta.

8. Raskain aine

Vuonna 2005 saksalaiset tutkijat suunnittelivat aineen timanttinanosauvan muodossa. Se on joukko timantteja nanomittakaavassa. Tällaisella aineella on alhaisin ihmiskunnan tiedossa oleva puristusaste ja suurin ominaispaino. Lisäksi tällaisen materiaalin pinnoitteella on suuri kulutuskestävyys.

9. Vahvin magneettinen aine

Toinen laboratorioiden asiantuntijoiden luomus. Se saatiin raudan ja typen pohjalta vuonna 2010. Toistaiseksi yksityiskohdat pidetään salassa, koska edellistä ainetta vuonna 1996 ei voitu toistaa uudelleen. Mutta on jo tiedossa, että ennätyksenhaltijalla on 18% vahvemmat magneettiset ominaisuudet kuin lähimmällä analogilla. Jos tämä aine tulee saataville teollisessa mittakaavassa, voimme odottaa tehokkaimpien sähkömagneettisten moottoreiden ilmestymistä.

10. Vahvin superfluiditeetti

Helium II:lla on korkea lämmönjohtavuus ja täydellinen viskositeetin puute äärimmäisen alhaisissa lämpötiloissa, eli sillä on superfluiditeettiominaisuus. Se pystyy imeytymään kiinteiden materiaalien läpi, valumaan spontaanisti ulos mistä tahansa säiliöstä. Tästä aineesta voi tulla ihanteellinen lämmönjohdin, jossa lämpö liikkuu enemmän kuin aalto eikä haihdu.

Käytetty: Poissa kaupungista

Jalometallit ovat kiehtoneet ihmisten mieliä vuosisatojen ajan, ja he ovat valmiita maksamaan niistä valmistetuista tuotteista valtavia summia, mutta kyseistä metallia ei käytetä korujen valmistuksessa. Osmium on maapallon raskain aine, joka kuuluu harvinaisten maametallien jalometalleihin. Suuren tiheytensä vuoksi tällä aineella on suuri paino. Onko osmium raskain aine (tunnetuista) ei vain maapallolla, vaan myös avaruudessa?

Tämä aine on kiiltävää siniharmaata metallia. Huolimatta siitä, että se on jalometallien suvun edustaja, siitä ei ole mahdollista tehdä koruja, koska se on erittäin kova ja samalla hauras. Näiden ominaisuuksien vuoksi osmiumia on vaikea työstää, ja siihen on vielä lisättävä sen kiinteä paino. Jos punnitaan osmiumista valmistettu kuutio (sivun pituus 8 cm) ja verrataan sitä 10 litran vedellä täytetyn ämpärin painoon, ensimmäinen on 1,5 kg painavampi kuin toinen.

Maapallon raskain aine löydettiin 1700-luvun alussa platinamalmilla tehtyjen kemiallisten kokeiden ansiosta liuottamalla jälkimmäinen aqua regiaan (typpi- ja suolahapon seos). Koska osmium ei liukene happoihin ja emäksiin, sulaa hieman yli 3000 °C:n lämpötilassa, kiehuu 5012 °C:ssa, ei muuta rakennettaan 770 GPa:n paineessa, sitä voidaan pitää luottavaisina maan vahvimpana aineena.

Puhtaassa muodossaan osmiumkertymiä ei esiinny luonnossa, vaan sitä löytyy yleensä yhdisteistä muiden kemikaalien kanssa. Sen pitoisuus maankuoressa on niukkaa ja talteenotto on työvoimavaltaista. Näillä tekijöillä on valtava vaikutus osmiumin hintaan, sen hinta on hämmästyttävä, koska se on paljon kalliimpaa kuin kulta.

Korkeiden kustannustensa vuoksi tätä ainetta ei käytetä laajalti teollisiin tarkoituksiin, vaan vain tapauksissa, joissa sen käyttö johtuu suurimmasta hyödystä. Osmiumin yhdistelmä muiden metallien kanssa lisää viimeksi mainittujen kulutuskestävyyttä, kestävyyttä ja kestävyyttä mekaaniselle rasitukselle (metallien kitka ja korroosio). Tällaisia ​​seoksia käytetään rakettitieteessä, sotilas- ja ilmailuteollisuudessa. Osmiumin ja platinan seosta käytetään lääketieteessä kirurgisten instrumenttien ja implanttien valmistukseen. Sen käyttö on perusteltua erittäin herkkien instrumenttien, kellokoneiden ja kompassien valmistuksessa.

Mielenkiintoinen tosiasia on, että tutkijat löytävät osmiumia yhdessä muiden jalometallien kanssa maahan pudonneiden rautameteoriittien kemiallisesta koostumuksesta. Tarkoittaako tämä, että tämä alkuaine on maan ja avaruuden raskain aine?

Tätä on vaikea vahvistaa. Tosiasia on, että ulkoavaruuden olosuhteet ovat hyvin erilaiset kuin Maan, esineiden välinen gravitaatiovoima on erittäin voimakas, mikä puolestaan ​​​​johtaa joidenkin avaruusobjektien tiheyden huomattavaan lisääntymiseen. Yksi esimerkki on neutroneista koostuvat tähdet. Maan mittakaavassa tämä on valtava paino yhdessä kuutiomillimetrissä. Ja nämä ovat vain ihmiskunnan hallussa olevan tiedon jyviä.

Maan kallein ja raskain aine on osmium-187, vain Kazakstan myy sitä maailmanmarkkinoilla, mutta tätä isotooppia ei ole vielä käytetty teollisuudessa.

Osmiumin uuttaminen on erittäin työläs prosessi, ja kestää vähintään yhdeksän kuukautta ennen kuin se saadaan kuluttajamuodossa. Tässä suhteessa osmiumin vuosituotanto maailmassa on vain noin 600 kg (tämä on hyvin vähän verrattuna kullan tuotantoon, joka lasketaan tuhansina tonneina vuosittain).

Vahvimman aineen nimi "osmium" käännetään "hajuksi", mutta itse metalli ei haise mistään, mutta haju ilmenee osmiumin hapettumisen aikana, ja se on melko epämiellyttävää.

Joten maan painovoiman ja tiheyden suhteen ei ole vertaa osmiumille, tätä metallia kuvataan myös harvinaisimmaksi, kalleimmaksi, kestävimmäksi, loistavimmaksi, ja asiantuntijat sanovat myös, että osmiumoksidilla on erittäin voimakas myrkyllisyys.

1. Mustein ihmisen tuntema aine
Mitä tapahtuu, jos laitat hiilinanoputkien reunat päällekkäin ja vuorottelet niitä? Tuloksena on materiaali, joka imee 99,9 % siihen osuvasta valosta. Materiaalin mikroskooppinen pinta on epätasainen ja karkea, joka taittaa valoa ja on huonosti heijastava pinta. Yritä sen jälkeen käyttää hiilinanoputkia suprajohtimina tietyssä järjestyksessä, mikä tekee niistä erinomaisia ​​valonvaimentimia, ja sinulla on todellinen musta myrsky. Tutkijat ovat vakavasti ymmällään tämän aineen mahdollisista sovelluksista, koska itse asiassa valo ei "häviö", ainetta voitaisiin käyttää optisten laitteiden, kuten kaukoputkien, parantamiseen ja jopa lähes 100-prosenttisesti toimiviin aurinkopaneeleihin. tehokkuutta.
2. Palavin aine
Monet asiat palavat hämmästyttävällä nopeudella, kuten styroksi, napalmi, ja se on vasta alkua. Mutta entä jos olisi aine, joka voisi sytyttää tuleen maan? Toisaalta tämä on provosoiva kysymys, mutta se esitettiin lähtökohtana. Klooritrifluoridilla on kyseenalainen maine hirveän syttyvänä, vaikka natsit pitivät sitä liian vaarallisena käsitellä. Kun kansanmurhasta keskustelevat ihmiset uskovat, ettei heidän elämänsä tarkoitus ole käyttää jotakin, koska se on liian tappavaa, tämä rohkaisee näiden aineiden huolelliseen käsittelyyn. Kerrotaan, että yhtenä päivänä valui tonni ainetta ja syttyi tulipalo, ja 30,5 cm betonia ja metri hiekkaa ja soraa paloi, kunnes kaikki laantui. Valitettavasti natsit olivat oikeassa.
3. Myrkyllisin aine
Kerro minulle, mitä haluaisit vähiten saada kasvoillesi? Se voi hyvinkin olla tappavin myrkky, joka tulee oikeutetusti kolmanneksi tärkeimpien ääriaineiden joukossa. Tällainen myrkky on todella erilainen kuin se, mikä palaa betonin läpi, ja maailman vahvimmasta haposta (joka keksitään pian). Vaikka ei täysin totta, mutta te kaikki epäilemättä kuulitte lääketieteelliseltä yhteisöltä Botoxista, ja sen ansiosta tappavin myrkky tuli kuuluisaksi. Botox käyttää Clostridium botulinum -bakteerin tuottamaa botuliinitoksiinia, joka on erittäin tappava, ja suolajyvä riittää tappamaan 200 kiloisen miehen. Itse asiassa tiedemiehet ovat laskeneet, että riittää, kun ruiskutetaan vain 4 kg tätä ainetta tappamaan kaikki ihmiset maan päällä. Todennäköisesti kotka olisi toiminut paljon inhimillisemmin kalkkarokäärmeen kanssa kuin tämä myrkky ihmisen kanssa.
4. Kuumin aine
Maailmassa on hyvin vähän asioita, jotka ihmiset tietävät olevan kuumempia kuin hiljattain mikroaaltouunissa lämmitetyn Hot Pocketin sisäpuoli, mutta tämä tavara näyttää rikkovan myös tämän ennätyksen. Kulta-atomien törmäyksestä lähes valonnopeudella syntyvää ainetta kutsutaan kvarkkigluoniksi "keitoksi" ja se saavuttaa hullun 4 biljoonaa celsiusastetta, mikä on lähes 250 000 kertaa kuumempaa kuin Auringon sisällä oleva aines. Törmäyksessä vapautuva energiamäärä riittäisi sulattamaan protonit ja neutronit, mikä itsessään sisältää piirteitä, joita et edes osannut epäillä. Tiedemiehet sanovat, että nämä asiat voisivat antaa meille välähdyksen siitä, millaista universumimme synty oli, joten on syytä ymmärtää, että pieniä supernoveja ei ole luotu huvin vuoksi. Todella hyvä uutinen on kuitenkin se, että "keitto" ulottui senttimetrin biljoonaosaan ja kesti biljoonaosan sekunnin biljoonasta.
5. Syövyttävin happo
Happo on kauhea aine, yhdelle elokuvan pelottavimmista hirviöistä annettiin happoa verta, jotta se olisi vielä kauheampi kuin pelkkä tappokone ("Alien"), joten meihin on juurtunut, että hapolle altistuminen on erittäin pahaa. Jos "alienit" täytettäisiin fluori-antimonial-hapolla, ne eivät vain vajoaisi syvälle lattian läpi, vaan heidän ruumiistaan ​​vapautuvat höyryt tappaisivat kaiken ympärillään. Tämä happo on 21019 kertaa rikkihappoa vahvempaa ja voi tihkua lasin läpi. Ja se voi räjähtää, jos lisäät vettä. Ja sen reaktion aikana vapautuu myrkyllisiä höyryjä, jotka voivat tappaa kenen tahansa huoneessa.
6 eniten räjähtäviä räjähteitä
Itse asiassa tämä paikka on tällä hetkellä jaettu kahteen osaan: oktogeeniin ja heptanitrokubaaniin. Heptanitrokubaania esiintyy pääasiassa laboratorioissa, ja se on samanlainen kuin HMX, mutta sillä on tiheämpi kiderakenne, joka sisältää suuremman tuhoutumispotentiaalin. HMX:ää sitä vastoin on olemassa riittävän suuria määriä, jotta se voi uhata fyysistä olemassaoloa. Sitä käytetään rakettien kiinteissä ponneaineissa ja jopa ydinaseiden sytyttimissä. Ja jälkimmäinen on pelottavin, sillä vaikka se tapahtuu elokuvissa niin helposti, fissio/fuusioreaktion käynnistäminen, joka johtaa kirkkaisiin, hehkuviin sienimäisiin ydinpilviin, ei ole helppo tehtävä, mutta octogen tekee sen erinomaisesti. .
7. Radioaktiivisin aine
Säteilystä puheen ollen, on syytä mainita, että Simpsoneissa näkyvät hehkuva vihreät "plutonium"-sauvat ovat vain fantasiaa. Se, että jokin on radioaktiivista, ei tarkoita, että se hehkuu. Se on mainitsemisen arvoinen, koska "polonium-210" on niin radioaktiivinen, että se hohtaa sinisenä. Entinen Neuvostoliiton vakooja Aleksandr Litvinenko joutui harhaan, kun ainetta lisättiin hänen ruokaan, ja hän kuoli syöpään pian sen jälkeen. Tällä ei kannata vitsailla, hehkun aiheuttaa säteilyn vaikutuksesta ainetta ympäröivä ilma, ja itse asiassa sen ympärillä olevat esineet voivat kuumentua. Kun sanomme "säteily", ajattelemme esimerkiksi ydinreaktoria tai räjähdystä, jossa fissioreaktio todella tapahtuu. Tämä on vain ionisoituneiden hiukkasten vapautumista, eikä atomien hallitsematonta halkeilua.
8. Raskain aine
Jos luulit, että maan raskain aine oli timantteja, se oli hyvä mutta epätarkka arvaus. Tämä on teknisesti luotu timantti nanosauva. Se on itse asiassa kokoelma nanokokoisia timantteja, joilla on alhaisin puristusaste ja raskain ihmisen tuntema aine. Sitä ei todellakaan ole olemassa, mutta mikä olisi mukavaa, koska se tarkoittaa, että jonain päivänä voisimme peittää automme tällä tavaralla ja vain päästä eroon siitä kun juna osuu (epärealistinen tapahtuma). Tämä aine keksittiin Saksassa vuonna 2005 ja sitä tullaan todennäköisesti käyttämään yhtä paljon kuin teollisuustimantteja, paitsi että uusi aine kestää kulutusta paremmin kuin tavalliset timantit.
9. Magneettisin aine
Jos kela olisi pieni musta pala, tämä olisi sama aine. Vuonna 2010 raudasta ja typestä kehitetyllä aineella on 18 % suuremmat magneettiset ominaisuudet kuin edellisellä "ennätyksenhaltijalla" ja se on niin voimakas, että se on pakottanut tutkijat pohtimaan uudelleen magnetismin toimintaa. Tämän aineen löytäjä vetäytyi tutkimuksistaan, jotta kukaan muu tutkija ei voinut toistaa hänen töitään, koska kerrottiin, että samanlaista yhdistettä kehitettiin aiemmin Japanissa vuonna 1996, mutta muut fyysikot eivät kyenneet toistamaan sitä. , siksi tätä ainetta ei virallisesti hyväksytty. On epäselvää, pitäisikö japanilaisten fyysikkojen luvata valmistaa Sepuku näissä olosuhteissa. Jos tämä aine voidaan kopioida, se voi tarkoittaa tehokkaan elektroniikan ja magneettisten moottoreiden uutta aikakautta, ehkä suuruusluokkaa tehokkaampia.
10. Vahvin superfluiditeetti
Superfluiditeetti on aineen tila (kuten kiinteä tai kaasumainen), joka esiintyy erittäin matalissa lämpötiloissa ja jolla on korkea lämmönjohtavuus (tämän aineen jokaisen unssin on oltava täsmälleen samassa lämpötilassa) eikä siinä ole viskositeettia. Helium-2 on tyypillisin edustaja. Helium-2-kuppi nousee spontaanisti ja valuu ulos säiliöstä. Helium-2 imeytyy myös muiden kiinteiden materiaalien läpi, koska kitkan täydellinen puute sallii sen virrata muiden näkymättömien aukkojen läpi, joiden läpi tavallinen helium (tai vesi tässä tapauksessa) ei voisi virrata. "Helium-2" ei pääse oikeaan tilaansa numerossa 1, ikään kuin sillä olisi kyky toimia itsekseen, vaikka se on myös tehokkain lämmönjohdin maan päällä, useita satoja kertoja parempi kuin kupari. Lämpö liikkuu niin nopeasti "helium-2":n läpi, että se kulkee aaltoina, kuten ääni (tunnetaan itse asiassa "toisena äänenä"), sen sijaan että se haihtuisi, se vain siirtyy molekyylistä toiseen. Muuten, voimia, jotka hallitsevat "helium-2":n kykyä ryömiä pitkin seinää, kutsutaan "kolmanneksi ääneksi". Sinulla tuskin on mitään äärimmäisempää kuin aine, joka vaati kahden uuden äänityypin määrittelyn.

Ihmiskunta alkoi käyttää metalleja aktiivisesti jo 3000-4000 eKr. Sitten ihmiset tutustuivat yleisimpiin niistä, jotka ovat kulta, hopea, kupari. Näitä metalleja oli erittäin helppo löytää maan pinnalta. Hieman myöhemmin he oppivat kemiaa ja alkoivat eristää heistä sellaisia ​​​​lajeja kuin tina, lyijy ja rauta. Keskiajalla erittäin myrkylliset metallityypit saivat suosiota. Arseeni oli yleisessä käytössä, jolla yli puolet Ranskan kuninkaallisesta hovista myrkytettiin. Se on sama, joka auttoi parantamaan erilaisia ​​noiden aikojen sairauksia tonsilliittista ruttoon. Jo ennen 1900-lukua tunnettiin yli 60 metallia ja XXI-luvun alussa - 90. Edistys ei pysähdy ja vie ihmiskuntaa eteenpäin. Mutta herää kysymys, mikä metalli on raskas ja ylittää kaikki muut painoltaan? Ja yleensä, mitkä ovat nämä maailman raskaimmat metallit?

Monet luulevat virheellisesti, että kulta ja lyijy ovat painavimpia metalleja. Miksi se tarkalleen ottaen tapahtui? Monet meistä kasvoivat vanhojen elokuvien parissa ja näkivät, kuinka päähenkilö käyttää lyijylevyä suojatakseen itseään ilkeiltä luodeilta. Lisäksi lyijylevyjä käytetään edelleen joissakin vartalopanssarityypeissä. Ja sanasta kulta, monet ihmiset ovat kuvanneet tämän metallin raskaita harkkoja. Mutta on väärin ajatella, että ne ovat painavimpia!

Raskaimman metallin määrittämiseksi on otettava huomioon sen tiheys, koska mitä suurempi aineen tiheys on, sitä raskaampaa se on.

TOP 10 maailman raskainta metallia

1. osmium (22,62 g / cm3),
2. iridium (22,53 g / cm3),
3. Platina (21,44 g / cm3),
4. Renium (21,01 g / cm3),
5. neptunium (20,48 g / cm3),
6. Plutonium (19,85 g / cm3),
7. Kulta (19,85 g/cm3)
8. Volframi (19,21 g / cm3),
9. Uraani (18,92 g / cm3),
10. Tantaali (16,64 g/cm3).

Ja missä on johto? Ja se sijaitsee paljon alempana tässä luettelossa, toisen kymmenen keskellä.

Osmium ja iridium ovat maailman raskaimmat metallit

Harkitse tärkeimpiä raskassarjalaisia, jotka jakavat 1. ja 2. sijan. Aloitetaan iridiumista ja samalla sanotaan kiitos englantilaiselle tiedemiehelle Smithson Tennatille, joka vuonna 1803 sai tämän kemiallisen alkuaineen platinasta, jossa sitä oli osmiumin ohella epäpuhtautena. Iridium muinaisesta kreikasta voidaan kääntää "sateenkaareksi". Metalli on väriltään valkoinen ja hopeanvärinen, ja sitä voidaan kutsua paitsi raskaaksi myös kestävimmäksi. Sitä on hyvin vähän planeetallamme, ja sitä louhitaan vain jopa 10 000 kg vuodessa. Tiedetään, että useimmat iridiumesiintymät löytyvät meteoriitin törmäyspaikoista. Jotkut tutkijat päättelevät, että tämä metalli oli aiemmin laajalle levinnyt planeetallamme, mutta painonsa vuoksi se puristi itsensä jatkuvasti lähemmäs Maan keskustaa. Iridiumilla on nyt laaja kysyntä teollisuudessa, ja sitä käytetään sähköenergian tuottamiseen. Myös paleontologit käyttävät sitä mielellään, ja iridiumin avulla he määrittävät monien löytöjen iän. Lisäksi tätä metallia voidaan käyttää joidenkin pintojen päällystämiseen. Mutta sitä on vaikea tehdä.

Seuraavaksi harkitse osmiumia. Se on Mendelejevin jaksollisen taulukon raskain, vastaavasti, ja maailman raskain metalli. Osmium on tinanvalkoista sinisellä sävyllä ja Smithson Tennat löysi sen samaan aikaan kuin iridium. Osmiumia on lähes mahdotonta käsitellä, ja sitä esiintyy pääasiassa meteoriitin törmäyspaikoissa. Se tuoksuu epämiellyttävältä, haju muistuttaa kloorin ja valkosipulin seosta. Ja muinaisesta kreikasta se on käännetty "hajuksi". Metalli on melko tulenkestävää ja sitä käytetään hehkulampuissa ja muissa laitteissa, joissa on tulenkestäviä metalleja. Vain yhdestä grammasta tätä elementtiä joudut maksamaan yli 10 000 dollaria, josta on selvää, että metalli on erittäin harvinainen.

Osmium

Halusimme tai et, raskaimmat metallit ovat erittäin harvinaisia ​​ja siksi kalliita. Ja meidän on muistettava tulevaisuutta varten, että kulta tai lyijy eivät ole maailman raskaimmat metallit! Iridium ja osmium ovat voittajia painossa!

Ympäröivä maailma on edelleen täynnä monia mysteereitä, mutta jopa ilmiöt ja aineet, jotka tiedemiehet ovat tunteneet pitkään, eivät lakkaa hämmästyttämästä ja ilahduttamasta. Ihailemme kirkkaita värejä, nautimme makuista ja käytämme kaikenlaisten aineiden ominaisuuksia, jotka tekevät elämästämme mukavampaa, turvallisempaa ja nautinnollisempaa. Etsiessään luotettavimpia ja vahvimpia materiaaleja ihminen on tehnyt monia jännittäviä löytöjä, ja edessäsi on valikoima vain 25 ainutlaatuista yhdistettä!

25. Timantit

Jos eivät kaikki, niin melkein kaikki tietävät tämän varmasti. Timantit eivät ole vain yksi arvostetuimmista jalokivistä, vaan myös yksi kovimmista mineraaleista maan päällä. Mohsin asteikolla (kovuusasteikko, jossa arvio annetaan mineraalin reaktion perusteella naarmuuntumiseen) timantti on listattu 10. rivillä. Asteikolla on 10 asemaa, ja 10. on viimeinen ja vaikein aste. Timantit ovat niin kovia, että niitä voidaan naarmuttaa vain muilla timanteilla.

24. Caaerostris darwini -hämähäkkilajin pyyntiverkkoja


Kuva: pixabay

On vaikea uskoa, mutta hämähäkki Caerostris darwini (tai Darwinin hämähäkki) on vahvempi kuin teräs ja kovempi kuin Kevlar. Tämä verkko tunnustettiin maailman kovimmaksi biologiseksi materiaaliksi, vaikka sillä nyt on potentiaalinen kilpailija, mutta tietoja ei ole vielä vahvistettu. Hämähäkkikuitua testattiin ominaisuuksien, kuten murtojännityksen, iskulujuuden, vetolujuuden ja Youngin moduulin (materiaalin ominaisuus vastustaa venymistä, puristusta elastisen muodonmuutoksen alaisena), ja kaikissa näissä indikaattoreissa verkko osoitti itsensä hämmästyttävällä tavalla. Lisäksi Darwin-hämähäkin pyyntiverkko on uskomattoman kevyt. Jos esimerkiksi käärimme planeettamme Caaerostris darwini -kuidulla, niin pitkän langan paino on vain 500 grammaa. Tällaisia ​​pitkiä verkkoja ei ole olemassa, mutta teoreettiset laskelmat ovat yksinkertaisesti uskomattomia!

23. Aerografiitti


Kuva: BrokenSphere

Tämä synteettinen vaahto on yksi maailman kevyimmistä kuitumateriaaleista ja se on halkaisijaltaan vain muutaman mikronin hiiliputkien verkosto. Aerographite on 75 kertaa kevyempi kuin polystyreeni, mutta samalla paljon vahvempi ja sitkeämpi. Se voidaan puristaa 30-kertaiseksi alkuperäiseen kokoonsa ilman, että se vahingoittaa sen erittäin elastista rakennetta. Tämän ominaisuuden ansiosta airgrafiittivaahto kestää jopa 40 000 kertaa oman painonsa kuormituksen.

22. Palladiummetallilasi


Kuva: pixabay

Kalifornian teknologiainstituutin ja Berkeley Labin (California Institute of Technology, Berkeley Lab) tutkijaryhmä on kehittänyt uudentyyppisen metallisen lasin, joka yhdistää lähes täydellisen lujuuden ja taipuisuuden yhdistelmän. Syy uuden materiaalin ainutlaatuisuuteen on siinä, että sen kemiallinen rakenne peittää onnistuneesti olemassa olevien lasimaisten materiaalien haurauden säilyttäen samalla korkean kestävyyskynnyksen, mikä viime kädessä lisää merkittävästi tämän synteettisen rakenteen väsymislujuutta.

21. Volframikarbidi


Kuva: pixabay

Volframikarbidi on uskomattoman kova materiaali, jolla on korkea kulutuskestävyys. Tietyissä olosuhteissa tätä yhdistettä pidetään erittäin hauraana, mutta raskaassa kuormituksessa sillä on ainutlaatuisia plastisia ominaisuuksia, jotka ilmenevät liukunauhoina. Kaikkien näiden ominaisuuksien ansiosta volframikarbidia käytetään panssarin lävistyskärkien ja erilaisten laitteiden valmistukseen, mukaan lukien kaikenlaiset leikkurit, hiomalaikat, porat, leikkurit, poranterät ja muut leikkaustyökalut.

20. Piikarbidi


Kuva: Tiia Monto

Piikarbidi on yksi tärkeimmistä panssarivaunujen valmistuksessa käytetyistä materiaaleista. Tämä yhdiste tunnetaan alhaisista kustannuksistaan, erinomaisesta tulenkestävästään ja korkeasta kovuudestaan, ja siksi sitä käytetään usein sellaisten laitteiden tai varusteiden valmistuksessa, joiden on syrjäytettävä luoteja, leikattava tai hiottava muita kovia materiaaleja. Piikarbidi tekee erinomaisia ​​hioma-aineita, puolijohteita ja jopa upotuksia koruihin, jotka jäljittelevät timantteja.

19. Kuutioinen boorinitridi


Kuva: wikimedia commons

Kuutioinen boorinitridi on superkova materiaali, jonka kovuus on samanlainen kuin timantti, mutta sillä on myös useita erottuvia etuja - korkeiden lämpötilojen kestävyys ja kemiallinen kestävyys. Kuutioinen boorinitridi ei liukene rautaan ja nikkeliin edes korkeiden lämpötilojen vaikutuksesta, kun taas timantti pääsee samoissa olosuhteissa kemiallisiin reaktioihin melko nopeasti. Itse asiassa tämä on hyödyllistä sen käyttöön teollisissa hiomatyökaluissa.

18. Ultra High Molecular Weight Weight Polyethylene (UHMWPE), Dyneema-kuitumerkki


Kuva: Justsail

Korkean moduulin polyeteenillä on erittäin korkea kulutuskestävyys, alhainen kitkakerroin ja korkea murtolujuus (alhaisen lämpötilan luotettavuus). Nykyään sitä pidetään maailman vahvimpana kuituaineena. Hämmästyttävintä tässä polyeteenissä on, että se on vettä kevyempää ja voi samalla pysäyttää luoteja! Dyneema-kuiduista valmistetut kaapelit ja köydet eivät uppoa veteen, eivät tarvitse voitelua eivätkä muuta ominaisuuksiaan kastuessaan, mikä on erittäin tärkeää laivanrakennuksessa.

17. Titaaniseokset


Kuva: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)

Titaaniseokset ovat uskomattoman sitkeitä ja osoittavat hämmästyttävää lujuutta venytettynä. Lisäksi niillä on korkea lämmönkestävyys ja korroosionkestävyys, mikä tekee niistä erittäin hyödyllisiä sellaisilla aloilla kuin lentokone-, raketti-, laivanrakennus-, kemian-, elintarvike- ja kuljetustekniikka.

16. Nestemäinen metalliseos


Kuva: pixabay

Tämä Kalifornian teknologiainstituutissa vuonna 2003 kehitetty materiaali on tunnettu lujuudestaan ​​ja kestävyydestään. Yhdisteen nimi liittyy johonkin hauraaseen ja nestemäiseen, mutta huoneenlämmössä se on itse asiassa epätavallisen kovaa, kulutusta kestävää, ei pelkää korroosiota ja muuttuu kuumennettaessa, kuten kestomuovit. Pääasialliset käyttöalueet tähän mennessä ovat kellojen, golfmailojen ja matkapuhelimien kuorien valmistus (Vertu, iPhone).

15. Nanoselluloosa


Kuva: pixabay

Nanoselluloosa on eristetty puukuiduista ja se on uudenlainen puumateriaali, joka on jopa terästä vahvempi! Lisäksi nanoselluloosa on myös halvempaa. Innovaatiolla on suuri potentiaali ja se voisi tulevaisuudessa kilpailla vakavasti lasin ja hiilikuidun kanssa. Kehittäjät uskovat, että tällä materiaalilla on pian suuri kysyntä sotilaallisten panssarien, erittäin joustavien näyttöjen, suodattimien, joustavien akkujen, imukykyisten aerogeelien ja biopolttoaineiden tuotannossa.

14. Merilautasen tyyppisten etanoiden hampaat


Kuva: pixabay

Aiemmin kerroimme sinulle Darwinin hämähäkin pyyntiverkosta, joka on aikoinaan tunnustettu planeetan kestävimmäksi biologiseksi materiaaliksi. Äskettäinen tutkimus kuitenkin osoitti, että limpet on kestävin tieteen tuntema biologinen aine. Kyllä, nämä hampaat ovat vahvempia kuin Caaerostris darwinin verkko. Eikä tämä ole yllättävää, sillä pienet merieläimet ruokkivat kovien kivien pinnalla kasvavia leviä, ja näiden eläinten on tehtävä lujasti töitä erottaakseen ruuan kivestä. Tutkijat uskovat, että tulevaisuudessa voimme käyttää esimerkkiä limpettien hampaiden kuiturakenteesta konepajateollisuudessa ja alkaa rakentaa autoja, veneitä ja jopa vahvempia lentokoneita yksinkertaisten etanoiden esimerkin innoittamana.

13. Maraging-teräs


Kuva: pixabay

Maraging-teräs on erittäin luja ja runsasseosteinen metalliseos, jolla on erinomainen sitkeys ja sitkeys. Materiaalia käytetään laajalti rakettitieteessä ja sitä käytetään kaikenlaisten työkalujen valmistukseen.

12. Osmium


Kuva: Periodictableru / www.periodictable.ru

Osmium on uskomattoman tiheä alkuaine, ja kovuutensa ja korkean sulamispisteensä vuoksi sitä on vaikea työstää. Siksi osmiumia käytetään siellä, missä kestävyyttä ja lujuutta arvostetaan eniten. Osmiumseoksia löytyy sähkökontakteista, raketeista, sotilaallisista ammuksista, kirurgisista implanteista ja monista muista sovelluksista.

11. Kevlar


Kuva: wikimedia commons

Kevlar on erittäin luja kuitu, jota löytyy autonrenkaista, jarrupaloista, kaapeleista, proteeseista, vartalosuojavarusteista, suojavaatekankaista, laivanrakennuksesta ja droonien osista. Materiaalista on tullut melkein synonyymi lujuudelle, ja se on eräänlainen muovi, jolla on uskomattoman korkea lujuus ja elastisuus. Kevlarin vetolujuus on 8 kertaa suurempi kuin teräslangan, ja se alkaa sulaa 450 ℃ lämpötilassa.

10. Erittäin korkean molekyylipainon korkean tiheyden polyeteeni, kuitumerkki "Spectra" (Spectra)


Kuva: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons

UHMWPE on pohjimmiltaan erittäin kestävää muovia. Spectra, UHMWPE-tuotemerkki, on puolestaan ​​kevyt kuitu, jolla on korkein kulutuskestävyys, 10 kertaa terästä parempi tässä indikaattorissa. Kevlarin tapaan spektriä käytetään vartaloliivojen ja suojakypärien valmistuksessa. UHMWPE:n ohella dainimo-spektri on suosittu laivanrakennus- ja kuljetusteollisuudessa.

9. Grafeeni


Kuva: pixabay

Grafeeni on hiilen allotrooppinen muunnos, ja sen vain yhden atomin paksuinen kidehila on niin vahva, että se on 200 kertaa terästä kovempi. Grafeeni näyttää kalvolta, mutta sen rikkominen on lähes mahdoton tehtävä. Lävistääksesi grafeeniarkin läpi, sinun on työnnettävä siihen kynä, johon sinun on tasapainotettava kuorma koko koulubussin painolla. Onnea!

8. Hiilinanoputkipaperi


Kuva: pixabay

Nanoteknologian ansiosta tiedemiehet ovat onnistuneet valmistamaan paperia, joka on 50 000 kertaa ohuempaa kuin ihmisen hiukset. Hiilinanoputkilevyt ovat 10 kertaa kevyempiä kuin teräs, mutta hämmästyttävintä on, että ne ovat jopa 500 kertaa vahvempia! Makroskooppiset nanoputkilevyt ovat lupaavimpia superkondensaattorielektrodien valmistukseen.

7. Metallinen mikroverkko


Kuva: pixabay

Tässä on maailman kevyin metalli! Metallinen mikroristikko on synteettistä huokoista materiaalia, joka on 100 kertaa vaahtoa kevyempi. Mutta älä anna sen ulkonäön hämätä sinua, nämä mikrogridit ovat myös uskomattoman vahvoja, joten niitä voidaan käyttää kaikenlaisissa suunnittelusovelluksissa. Niistä voidaan valmistaa erinomaisia ​​iskunvaimentimia ja lämpöeristeitä, ja tämän metallin hämmästyttävä kyky kutistua ja palata alkuperäiseen tilaansa mahdollistaa sen käytön energian varastoimiseen. Metallimikroverkkoja käytetään myös aktiivisesti amerikkalaisen Boeing-yhtiön lentokoneiden eri osien valmistuksessa.

6. Hiilinanoputket


Kuva: User Mstroeck / en.wikipedia

Yllä olemme jo puhuneet erittäin vahvoista makroskooppisista hiilinanoputkilevyistä. Mutta mitä materiaalia tämä on? Itse asiassa nämä ovat grafeenitasoja, jotka on rullattu putkeen (9. piste). Tuloksena on uskomattoman kevyt, joustava ja kestävä materiaali monenlaisiin sovelluksiin.

5. Airbrush


Kuva: wikimedia commons

Tämä materiaali, joka tunnetaan myös nimellä grafeeniairgel, on erittäin kevyt ja vahva samanaikaisesti. Uuden tyyppinen geeli on korvannut nestefaasin kokonaan kaasumaisella, ja sille on ominaista sensaatiomainen kovuus, lämmönkestävyys, alhainen tiheys ja alhainen lämmönjohtavuus. Uskomatonta, että grafeeniaergeeli on 7 kertaa ilmaa kevyempi! Ainutlaatuinen seos pystyy palauttamaan alkuperäisen muotonsa jopa 90 %:n puristuksen jälkeen ja voi imeä jopa 900-kertaisen painon öljyn imeytymiseen verrattuna. Ehkä tulevaisuudessa tämän luokan materiaalit auttavat torjumaan ympäristökatastrofeja, kuten öljyvuotoja.

4. Materiaali ilman nimeä, Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) kehitys


Kuva: pixabay

Kun luet tätä, MIT:n tutkijaryhmä työskentelee parantaakseen grafeenin ominaisuuksia. Tutkijat sanoivat, että he ovat jo onnistuneet muuttamaan tämän materiaalin kaksiulotteisen rakenteen kolmiulotteiseksi. Uusi grafeeniaine ei ole vielä saanut nimeään, mutta jo tiedetään, että sen tiheys on 20 kertaa pienempi kuin teräksen ja lujuus on 10 kertaa suurempi kuin teräksen.

3. Karbiini


Kuva: Smokefoot

Vaikka se on vain lineaarisia hiiliatomien ketjuja, karbiinilla on 2x grafeenia suurempi vetolujuus ja se on 3x kovempaa kuin timantilla!

2. Boorinitridi wurtsiittimuunnos


Kuva: pixabay

Tämä hiljattain löydetty luonnollinen aine muodostuu tulivuorenpurkauksissa ja on 18 % kovempaa kuin timantit. Se kuitenkin ylittää timantit useissa muissa parametreissa. Wurtsiittiboorinitridi on yksi kahdesta maapallolla löydetystä luonnollisesta aineesta, joka on timanttia kovempaa. Ongelmana on, että tällaisia ​​nitridejä on luonnossa hyvin vähän, joten niitä ei ole helppo tutkia tai soveltaa käytännössä.

1. Lonsdaleite


Kuva: pixabay

Lonsdaleiitti, joka tunnetaan myös nimellä kuusikulmainen timantti, koostuu hiiliatomeista, mutta tässä modifikaatiossa atomit on järjestetty hieman eri tavalla. Kuten wurtsiittiboorinitridi, lonsdaleiitti on luonnollinen aine, joka on timanttia kovempaa. Lisäksi tämä hämmästyttävä mineraali on jopa 58 % kovempaa kuin timantti! Kuten wurtsiittiboorinitridi, tämä yhdiste on erittäin harvinainen. Joskus lonsdaleiitti muodostuu meteoriittien, joihin kuuluu grafiittia, törmäyksessä maan kanssa.