Dintre substanțe, încercați întotdeauna să le selectați pe cele care au gradul cel mai extrem de o anumită proprietate. Oamenii au fost întotdeauna atrași de cele mai dure materiale, cele mai ușoare sau mai grele, ușoare și refractare. Am inventat conceptul de gaz ideal și de corp negru ideal, apoi am încercat să găsim analogi naturali cât mai aproape de aceste modele. Drept urmare, omul a reușit să găsească sau să creeze substanțe uimitoare.

1. Cea mai neagră substanță

Această substanță este capabilă să absoarbă până la 99,9% din lumină, un corp negru aproape perfect. A fost obținut din straturi special conectate de nanotuburi de carbon. Suprafața materialului rezultat este aspră și practic nu reflectă lumina. Domeniile de aplicare pentru o astfel de substanță sunt extinse - de la sisteme supraconductoare până la îmbunătățirea proprietăților sistemelor optice. De exemplu, prin utilizarea unui astfel de material, ar fi posibilă creșterea calității telescoapelor și creșterea considerabil a eficienței bateriilor solare.

2. Cea mai combustibilă substanță

Puțini oameni nu au auzit de napalm. Dar acesta este doar unul dintre reprezentanții clasei de substanțe combustibile puternice. Acestea includ polistiren și în special trifluorura de clor. Acest cel mai puternic agent oxidant poate aprinde chiar și sticla; reacționează violent cu aproape toți compușii anorganici și organici. Există cazuri în care o tonă de trifluorură de clor vărsată ca urmare a unui incendiu a ars prin stratul de beton al șantierului și o altă pernă de pietriș și nisip lungă de un metru adâncă la 30 de centimetri. Au existat încercări de utilizare a substanței ca otravă militară sau combustibil pentru rachete, dar au fost abandonate din cauza pericolului prea mare.

3. Substanță otrăvitoare

Cea mai puternică otravă de pe pământ este, de asemenea, una dintre cele mai populare produse cosmetice. Vorbim de toxine botulinice, în cosmetologie folosite sub denumirea de Botox. Această substanță este un produs al activității vitale a bacteriei Clostridium botulinum și are cea mai mare greutate moleculară dintre proteine. Acesta este motivul proprietăților sale ca cea mai puternică substanță otrăvitoare. Destul de 0,00002 mg.min/l de substanță uscată pentru a face zona afectată mortală pentru oameni timp de 12 ore. În plus, această substanță este perfect absorbită de mucoasele și provoacă simptome neurologice severe.

4. Cea mai fierbinte substanță

În adâncul stelelor, incendiile nucleare ard, atingând temperaturi de neimaginat. Dar omul a reușit să se apropie de aceste cifre, primind „supă” cu quarc-gluon. Această substanță are o temperatură de 4 trilioane de grade Celsius, care este de 250.000 de ori mai fierbinte decât Soarele. A fost obținut prin ciocnirea atomilor de aur aproape cu viteza luminii, în urma căreia neutronii și protonii au fost topiți. Adevărat, această substanță a existat doar pentru o trilionime dintr-o trilionime dintr-o secundă și a ocupat o trilionime dintr-un centimetru.

În această nominalizare, acidul fluor-antimoniu devine deținătorul recordului. Este de 21.019 ori mai corosiv decât acidul sulfuric și se poate topi prin sticlă și exploda atunci când se adaugă apă. În plus, emite fumuri toxice mortale.

6. Cea mai explozivă substanță

HMX este cel mai puternic exploziv, în plus, rezistent la temperaturi ridicate. Acesta este ceea ce îl face indispensabil în afacerile militare - pentru crearea de încărcături modelate, materiale plastice, explozibili puternici, umpluturi pentru siguranțe de încărcături nucleare. HMX este, de asemenea, utilizat în scopuri pașnice, de exemplu, la forarea puțurilor de gaz și petrol la temperaturi înalte, precum și ca componentă a combustibilului solid pentru rachete. HMX are și un analog al heptanitrocubanului, care are o putere explozivă și mai mare, dar este și mai scump și, prin urmare, este folosit mai mult în condiții de laborator.

7. Cea mai radioactivă substanță

Această substanță nu are izotopi stabili în natură, generând în același timp o cantitate uriașă de radiații radioactive. Unul dintre izotopi, „poloniu-210”, este folosit pentru a crea surse de neutroni foarte ușoare, compacte și în același timp foarte puternice. În plus, poloniul este folosit în aliaje cu anumite metale pentru a crea surse de căldură pentru instalațiile nucleare, în special, astfel de dispozitive sunt folosite în spațiu. În același timp, datorită timpului scurt de înjumătățire al acestui izotop, este o substanță extrem de toxică care poate provoca boală severă de radiații.

8. Cea mai grea substanță

În 2005, oamenii de știință germani au proiectat o substanță sub formă de nanorod de diamant. Este un set de diamante la scară nanometrică. O astfel de substanță are cel mai scăzut grad de compresie și cea mai mare greutate specifică cunoscută de omenire. În plus, o acoperire dintr-un astfel de material va avea o rezistență mare la uzură.

9. Cea mai puternică substanță magnetică

O altă creație a specialiștilor din laboratoare. A fost obținut pe bază de fier și azot în 2010. Deocamdată, detaliile sunt ținute secrete, întrucât substanța anterioară din 1996 nu a putut fi reprodusă din nou. Dar se știe deja că deținătorul recordului are proprietăți magnetice cu 18% mai puternice decât cel mai apropiat analog. Dacă această substanță devine disponibilă la scară industrială, atunci ne putem aștepta la apariția celor mai puternice motoare electromagnetice.

10. Cea mai puternică superfluiditate

Heliul II are o conductivitate termică ridicată și o lipsă completă de vâscozitate la temperaturi extrem de scăzute, adică prezintă proprietatea de superfluiditate. Este capabil să se scurgă prin materiale solide, să se reverse spontan din orice recipient. Această substanță poate deveni un conductor termic ideal în care căldura se mișcă mai mult ca un val și nu se disipează.

Folosit: În afara orașului

Metalele prețioase au captivat de secole mințile oamenilor care sunt gata să plătească sume uriașe pentru produsele realizate din acestea, dar metalul în cauză nu este folosit în producția de bijuterii. Osmiul este cea mai grea substanță de pe Pământ, care aparține metalelor prețioase ale pământurilor rare. Datorită densității sale mari, această substanță are o greutate mare. Este osmiul cea mai grea substanță (dintre cele cunoscute) nu numai de pe planeta Pământ, ci și din spațiu?

Această substanță este un metal strălucitor albastru-gri. În ciuda faptului că este un reprezentant al genului de metale nobile, nu este posibil să se facă bijuterii din acesta, deoarece este foarte dur și, în același timp, fragil. Din cauza acestor calități, osmiul este greu de prelucrat, la care mai trebuie să adăugați greutatea sa solidă. Dacă cântărim un cub din osmiu (lungimea laterală 8 cm) și îl comparăm cu greutatea unei găleți de 10 litri umplută cu apă, atunci primul va fi cu 1,5 kg mai greu decât al doilea.

Cea mai grea substanță de pe Pământ a fost descoperită la începutul secolului al XVIII-lea, datorită experimentelor chimice cu minereul de platină prin dizolvarea acestuia din urmă în aqua regia (un amestec de acizi azotic și clorhidric). Deoarece osmiul nu se dizolvă în acizi și alcaline, se topește la o temperatură puțin peste 3000 ° C, fierbe la 5012 ° C, nu își schimbă structura la o presiune de 770 GPa, poate fi considerată cu încredere cea mai puternică substanță de pe Pământ.

În forma sa pură, depozitele de osmiu nu există în natură; se găsește de obicei în compuși cu alte substanțe chimice. Conținutul său în scoarța terestră este limitat, iar extracția necesită forță de muncă. Acești factori au un impact uriaș asupra costului osmiului, prețul acestuia este uimitor, deoarece este mult mai scump decât aurul.

Datorită costului său ridicat, această substanță nu este utilizată pe scară largă în scopuri industriale, ci doar în cazurile în care utilizarea sa se datorează beneficiului maxim. Datorită combinației osmiului cu alte metale, crește rezistența la uzură a acestora din urmă, durabilitatea și rezistența la solicitări mecanice (frecare și coroziune a metalelor). Astfel de aliaje sunt utilizate în știința rachetelor, industria militară și aviație. Un aliaj de osmiu și platină este utilizat în medicină pentru fabricarea instrumentelor și implanturilor chirurgicale. Utilizarea sa este justificată în producția de instrumente extrem de sensibile, mecanisme de ceas și busole.

Un fapt interesant este că oamenii de știință găsesc osmiul împreună cu alte metale prețioase în compoziția chimică a meteoriților de fier care au căzut la pământ. Înseamnă asta că acest element este cea mai grea substanță de pe Pământ și din spațiu?

Este greu de confirmat acest lucru. Cert este că condițiile spațiului cosmic sunt foarte diferite de cele ale pământului, forța gravitațională dintre obiecte este foarte puternică, ceea ce duce la rândul său la o creștere semnificativă a densității unor obiecte spațiale. Un exemplu sunt stelele formate din neutroni. După standardele pământești, aceasta este o greutate uriașă într-un milimetru cub. Și acestea sunt doar grăunte de cunoștințe pe care le deține omenirea.

Cea mai scumpă și mai grea substanță de pe pământ este osmiul-187, doar Kazahstanul îl vinde pe piața mondială, dar acest izotop nu a fost încă folosit în industrie.

Extracția osmiului este un proces foarte laborios și durează cel puțin nouă luni până să fie obținut sub formă de consumator. În acest sens, producția anuală de osmiu în lume este de doar aproximativ 600 kg (aceasta este foarte mică în comparație cu producția de aur, care se calculează în mii de tone anual).

Numele celei mai puternice substanțe „osmiu” este tradus ca „miros”, dar metalul în sine nu miroase a nimic, dar mirosul apare în timpul oxidării osmiului și este destul de neplăcut.

Deci, în ceea ce privește gravitația și densitatea pe Pământ, nu există nicio egalitate cu osmiul, acest metal este descris și ca cel mai rar, cel mai scump, cel mai rezistent, cel mai strălucitor, iar experții mai spun că oxidul de osmiu are o toxicitate foarte puternică.

1. Cea mai neagră materie cunoscută omului
Ce se întâmplă dacă puneți marginile nanotuburilor de carbon una peste alta și alternați straturi ale acestora? Rezultatul este un material care absoarbe 99,9% din lumina care îl lovește. Suprafața microscopică a materialului este neuniformă și aspră, care refractă lumina și este o suprafață slabă reflectorizante. După aceea, încercați să utilizați nanotuburi de carbon ca supraconductori într-o anumită ordine, ceea ce le face excelente absorbanți de lumină și aveți o adevărată furtună neagră. Oamenii de știință sunt serios nedumeriți de potențialele aplicații ale acestei substanțe, deoarece, de fapt, lumina nu se „pierde”, substanța ar putea fi folosită pentru a îmbunătăți dispozitive optice, precum telescoape, și chiar poate fi folosită pentru panouri solare care funcționează la aproape 100 de % eficienta.
2. Cea mai combustibilă substanță
O mulțime de lucruri ard la viteze uimitoare, cum ar fi spuma de polistiren, napalm, și acesta este doar începutul. Dar dacă ar exista o substanță care ar putea da foc pământului? Pe de o parte, aceasta este o întrebare provocatoare, dar a fost pusă ca punct de plecare. Trifluorura de clor are reputația îndoielnică de a fi teribil de inflamabilă, deși naziștii au considerat că este prea periculos pentru a lucra cu el. Atunci când oamenii care discută despre genocid cred că scopul vieții lor nu este să folosească ceva pentru că este prea letal, acest lucru încurajează manipularea atentă a acestor substanțe. Se spune că într-o zi s-a vărsat o tonă de substanță și a început un incendiu, iar 30,5 cm de beton și un metru de nisip și pietriș au ars până când totul s-a potolit. Din păcate, naziștii au avut dreptate.
3. Cea mai otrăvitoare substanță
Spune-mi, ce ți-ar plăcea cel mai puțin să ai pe față? Ar putea foarte bine să fie cea mai mortală otravă, care va ocupa pe bună dreptate locul 3 printre principalele substanțe extreme. O astfel de otravă este cu adevărat diferită de ceea ce arde prin beton și de cel mai puternic acid din lume (care va fi inventat în curând). Deși nu este în întregime adevărat, dar cu toții, fără îndoială, ați auzit de la comunitatea medicală despre Botox și, datorită acestuia, cea mai mortală otravă a devenit faimoasă. Botoxul folosește toxina botulină, care este produsă de bacteria Clostridium botulinum, și este foarte mortală, iar cantitatea unui grăunte de sare este suficientă pentru a ucide o persoană care cântărește 200 de lire sterline (90,72 kg; aprox. știri mixte). De fapt, oamenii de știință au calculat că este suficient să pulverizezi doar 4 kg din această substanță pentru a ucide toți oamenii de pe pământ. Probabil, un vultur s-ar fi comportat mult mai uman cu un șarpe cu clopoței decât această otravă cu o persoană.
4. Cea mai fierbinte substanță
Există foarte puține lucruri pe lume cunoscute de om ca fiind mai fierbinți decât interiorul unui Hot Pocket nou pus la microunde, dar aceste lucruri par să doboare și acest record. Creată de ciocnirea atomilor de aur la aproape viteza luminii, materia se numește „supă” de cuarc-gluoni și atinge o nebunie de 4 trilioane de grade Celsius, care este de aproape 250.000 de ori mai fierbinte decât materialul din interiorul Soarelui. Cantitatea de energie eliberată în coliziune ar fi suficientă pentru a topi protoni și neutroni, care în sine are caracteristici pe care nici măcar nu le bănuiai. Oamenii de știință spun că aceste lucruri ne-ar putea oferi o imagine despre cum a fost nașterea universului nostru, așa că merită să înțelegem că supernovele minuscule nu sunt create pentru distracție. Cu toate acestea, vestea cu adevărat bună este că „ciorba” s-a întins pe o trilionime dintr-un centimetru și a durat o trilionime dintr-o trilionime dintr-o secundă.
5. Cel mai corosiv acid
Acidul este o substanță teribilă, unul dintre cei mai înfricoșători monștri din cinema a primit sânge acid pentru a-l face și mai groaznic decât o simplă mașină de ucidere ("Alien"), așa că este înrădăcinat în noi că expunerea la acid este foarte rea. Dacă „extratereștrii” s-ar umple cu acid fluor-antimonial, nu numai că s-ar scufunda adânc prin podea, dar fumurile emise de cadavrele lor ar ucide tot ce îi înconjoară. Acest acid este de 21019 ori mai puternic decât acidul sulfuric și se poate infiltra prin sticlă. Și poate exploda dacă adaugi apă. Și în timpul reacției sale, se eliberează vapori otrăvitori care pot ucide pe oricine din cameră.
6 cei mai explozivi explozivi
De fapt, acest loc este în prezent împărțit în două componente: octogen și heptanitrocuban. Heptanitrocuban există în principal în laboratoare și este similar cu HMX, dar are o structură cristalină mai densă, care are un potențial mai mare de distrugere. HMX, pe de altă parte, există în cantități suficient de mari încât poate amenința existența fizică. Este folosit în combustibilii solizi pentru rachete și chiar pentru detonatoarele de arme nucleare. Iar ultimul este cel mai terifiant, pentru că, în ciuda cât de ușor se întâmplă în filme, începerea unei reacții de fisiune/fuziune care are ca rezultat nori nucleari strălucitori, ca de ciuperci, nu este o sarcină ușoară, dar octogenul face o treabă excelentă. .
7. Cea mai radioactivă substanță
Apropo de radiații, merită menționat că tijele verzi strălucitoare de „plutoniu” prezentate în The Simpsons sunt doar o fantezie. Doar pentru că ceva este radioactiv nu înseamnă că strălucește. Merită menționat pentru că „polonium-210” este atât de radioactiv încât strălucește în albastru. Fostul spion sovietic Alexander Litvinenko a fost indus în eroare când substanța a fost adăugată în mâncare și a murit de cancer la scurt timp după aceea. Acesta nu este ceva despre care vrei să glumiți, strălucirea este cauzată de aerul din jurul substanței care este afectată de radiație și, într-adevăr, obiectele din jurul acesteia se pot încălzi. Când spunem „radiație”, ne gândim, de exemplu, la un reactor nuclear sau la o explozie, unde are loc de fapt reacția de fisiune. Aceasta este doar eliberarea de particule ionizate și nu divizarea scăpată de control a atomilor.
8. Cea mai grea substanță
Dacă credeai că cea mai grea substanță de pe pământ sunt diamantele, a fost o presupunere bună, dar inexactă. Acesta este un nanorod de diamant creat tehnic. Este de fapt o colecție de diamante la scară nanometrică, cu cel mai scăzut grad de compresie și cea mai grea substanță cunoscută de om. Nu prea există, dar ceea ce ar fi frumos, deoarece înseamnă că într-o zi ne-am putea acoperi mașinile cu chestii astea și am putea scăpa de ele doar când lovește trenul (un eveniment nerealist). Această substanță a fost inventată în Germania în 2005 și probabil va fi folosită în aceeași măsură ca și diamantele industriale, cu excepția faptului că noua substanță este mai rezistentă la uzură decât diamantele obișnuite.
9. Cea mai magnetică substanță
Dacă inductorul ar fi o bucată mică neagră, atunci aceasta ar fi aceeași substanță. Substanța, dezvoltată în 2010 din fier și azot, are abilități magnetice cu 18% mai mari decât „deținătorul recordului” anterior și este atât de puternică încât i-a forțat pe oamenii de știință să regândească modul în care funcționează magnetismul. Persoana care a descoperit această substanță s-a distanțat de studiile sale, astfel încât niciunul dintre ceilalți oameni de știință nu a putut să-i reproducă munca, deoarece s-a raportat că un compus similar a fost dezvoltat în Japonia în trecut, în 1996, dar alți fizicieni nu au putut să-l reproducă. , prin urmare oficial această substanță nu a fost acceptată. Nu este clar dacă fizicienii japonezi ar trebui să promită că vor face Sepuku în aceste circumstanțe. Dacă această substanță poate fi replicată, ar putea însemna o nouă eră a electronicelor eficiente și a motoarelor magnetice, poate un ordin de mărime mai puternic.
10. Cea mai puternică superfluiditate
Superfluiditatea este o stare a materiei (cum ar fi solidă sau gazoasă) care apare la temperaturi extrem de scăzute, are o conductivitate termică ridicată (fiecare uncie din această substanță trebuie să aibă exact aceeași temperatură) și fără vâscozitate. Heliul-2 este cel mai caracteristic reprezentant. Cana de heliu-2 se va ridica spontan și se va vărsa din recipient. Heliul-2 se va infiltra și prin alte materiale solide, deoarece lipsa totală de frecare îi permite să curgă prin alte deschideri invizibile prin care heliul obișnuit (sau apa pentru acest caz) nu ar putea curge. „Heliu-2” nu intră în starea sa potrivită la numărul 1, de parcă ar avea capacitatea de a acționa singur, deși este și cel mai eficient conductor termic de pe Pământ, de câteva sute de ori mai bun decât cuprul. Căldura se mișcă atât de repede prin „heliu-2” încât se deplasează în valuri, cum ar fi sunetul (cunoscut de fapt ca „al doilea sunet”), în loc să fie disipată, se mișcă pur și simplu de la o moleculă la alta. Apropo, forțele care guvernează capacitatea „heliului-2” de a se târâi de-a lungul peretelui sunt numite „al treilea sunet”. Este puțin probabil să aveți ceva mai extrem decât substanța care necesita definirea a 2 noi tipuri de sunet.

Omenirea a început să folosească în mod activ metalele încă din anii 3000-4000 î.Hr. Apoi oamenii s-au familiarizat cu cele mai comune dintre ele, acestea sunt aurul, argintul, cuprul. Aceste metale erau foarte ușor de găsit pe suprafața pământului. Puțin mai târziu, au învățat chimia și au început să izoleze din ei specii precum staniul, plumbul și fierul. În Evul Mediu, tipurile de metale foarte toxice au câștigat popularitate. Arsenul era de uz comun, cu care mai mult de jumătate din curtea regală din Franța a fost otrăvită. Este la fel, care a ajutat la vindecarea diferitelor boli ale acelor vremuri, de la amigdalita la ciuma. Deja înainte de secolul al XX-lea, erau cunoscute peste 60 de metale, iar la începutul secolului XXI - 90. Progresul nu stă pe loc și duce omenirea înainte. Dar se pune întrebarea, care metal este greu și le depășește pe toate celelalte ca greutate? Și, în general, care sunt aceste metale cele mai grele din lume?

Mulți cred în mod eronat că aurul și plumbul sunt cele mai grele metale. De ce sa întâmplat exact? Mulți dintre noi au crescut cu filme vechi și am văzut cum personajul principal folosește o placă de plumb pentru a se proteja de gloanțe vicioase. În plus, plăcile de plumb sunt încă folosite astăzi în unele tipuri de armuri. Și la cuvântul aur, mulți oameni au o imagine cu lingouri grele din acest metal. Dar a crede că sunt cele mai grele este greșit!

Pentru a determina cel mai greu metal, trebuie luată în considerare densitatea acestuia, deoarece cu cât densitatea unei substanțe este mai mare, cu atât aceasta este mai grea.

TOP 10 cele mai grele metale din lume

1. Osmiu (22,62 g/cm 3),
2. iridiu (22,53 g/cm 3),
3. Platină (21,44 g/cm 3),
4. Reniu (21,01 g/cm 3),
5. Neptunium (20,48 g/cm 3),
6. Plutoniu (19,85 g/cm 3),
7. Aur (19,85 g/cm3)
8. Tungsten (19,21 g / cm 3),
9. Uraniu (18,92 g/cm 3),
10. Tantal (16,64 g/cm3).

Și unde este conducerea? Și se află mult mai jos în această listă, la mijlocul celui de-al doilea zece.

Osmiul și iridiul sunt cele mai grele metale din lume

Luați în considerare principalele greutăți grele care împart locurile 1 și 2. Să începem cu iridiu și să spunem în același timp mulțumiri omului de știință englez Smithson Tennat, care în 1803 a obținut acest element chimic din platină, unde era prezent împreună cu osmiul ca impuritate. Iridiul din greaca veche poate fi tradus ca „curcubeu”. Metalul are o culoare albă cu o tentă argintie și poate fi numit nu numai greu, ci și cel mai durabil. Există foarte puțin din ea pe planeta noastră și doar până la 10.000 kg din ea sunt extrase pe an. Se știe că majoritatea depozitelor de iridiu pot fi găsite în locurile impactului meteoriților. Unii oameni de știință ajung la concluzia că acest metal a fost anterior larg răspândit pe planeta noastră, cu toate acestea, datorită greutății sale, s-a strâns constant mai aproape de centrul Pământului. Iridiul este acum foarte solicitat în industrie și este folosit pentru a genera energie electrică. De asemenea, paleontologilor le place să-l folosească, iar cu ajutorul iridiului determină vârsta multor descoperiri. În plus, acest metal poate fi folosit pentru a acoperi unele suprafețe. Dar e greu să faci asta.

Apoi, luați în considerare osmiul. Este cel mai greu din tabelul periodic al lui Mendeleev și, respectiv, cel mai greu metal din lume. Osmiul este alb-staniu cu o tentă albastră și a fost descoperit și de Smithson Tennat în același timp cu iridiul. Osmiul este aproape imposibil de procesat și se găsește în principal la locurile impactului meteoriților. Miroase neplăcut, mirosul este similar cu un amestec de clor și usturoi. Și din greaca veche se traduce prin „miros”. Metalul este destul de refractar și este folosit la becuri și alte aparate cu metale refractare. Pentru doar un gram din acest element, trebuie să plătești mai mult de 10.000 de dolari, din asta e clar că metalul este foarte rar.

Osmiu

Ne place sau nu, cele mai grele metale sunt foarte rare și, prin urmare, sunt scumpe. Și trebuie să ne amintim pentru viitor că nici aurul, nici plumbul nu sunt cele mai grele metale din lume! Iridiul și osmiul sunt câștigătorii în greutate!

Lumea din jurul nostru este încă plină de multe mistere, dar chiar și fenomenele și substanțele cunoscute oamenilor de știință de mult timp nu încetează să uimească și să încânte. Admirăm culorile strălucitoare, ne bucurăm de gusturi și folosim proprietățile tot felul de substanțe care ne fac viața mai confortabilă, mai sigură și mai plăcută. În căutarea celor mai fiabile și puternice materiale, omul a făcut multe descoperiri incitante, iar în fața ta o selecție de doar 25 de astfel de compuși unici!

25. Diamante

Dacă nu toată lumea, atunci aproape toată lumea știe asta cu siguranță. Diamantele nu sunt doar una dintre cele mai venerate pietre prețioase, ci și unul dintre cele mai dure minerale de pe Pământ. Pe scara Mohs (o scară de duritate în care o evaluare este dată de reacția unui mineral la zgâriere), diamantul este listat pe a 10-a linie. Există 10 poziții în scară, iar al 10-lea este ultimul și cel mai greu grad. Diamantele sunt atât de dure încât pot fi zgâriate doar cu alte diamante.

24. Pânze de capcană ale speciei de păianjen Caaerostris darwini


Fotografie: pixabay

E greu de crezut, dar rețeaua păianjenului Caerostris darwini (sau păianjenul lui Darwin) este mai puternică decât oțelul și mai dură decât Kevlarul. Această rețea a fost recunoscută drept cel mai dur material biologic din lume, deși acum are un potențial competitor, dar datele nu au fost încă confirmate. Fibra de păianjen a fost testată pentru caracteristici precum deformarea la rupere, rezistența la impact, rezistența la tracțiune și modulul Young (proprietatea unui material de a rezista la întindere, compresie sub deformare elastică), iar în toți acești indicatori, pânza s-a arătat într-un mod uimitor. În plus, pânza de capcană a păianjenului Darwin este incredibil de ușoară. De exemplu, dacă ne înfășuram planeta cu fibre de Caaerostris darwini, greutatea unui fir atât de lung va fi de doar 500 de grame. Rețele atât de lungi nu există, dar calculele teoretice sunt pur și simplu uimitoare!

23. Aerografit


Foto: BrokenSphere

Această spumă sintetică este unul dintre cele mai ușoare materiale fibroase din lume și este o rețea de tuburi de carbon de doar câțiva microni în diametru. Aerografitul este de 75 de ori mai ușor decât polistirenul, dar în același timp mult mai puternic și mai ductil. Poate fi comprimat până la de 30 de ori dimensiunea inițială fără a afecta structura sa extrem de elastică. Datorită acestei proprietăți, spuma de airgrafit poate rezista la sarcini de până la 40.000 de ori greutatea proprie.

22. Sticla paladiu metalica


Fotografie: pixabay

O echipă de oameni de știință de la California Institute of Technology și Berkeley Lab (California Institute of Technology, Berkeley Lab) a dezvoltat un nou tip de sticlă metalică care combină o combinație aproape perfectă de rezistență și ductilitate. Motivul unicității noului material constă în faptul că structura sa chimică maschează cu succes fragilitatea materialelor sticloase existente, menținând în același timp un prag de rezistență ridicat, care în cele din urmă crește semnificativ rezistența la oboseală a acestei structuri sintetice.

21. Carbură de wolfram


Fotografie: pixabay

Carbura de tungsten este un material incredibil de dur, cu rezistență ridicată la uzură. În anumite condiții, acest compus este considerat a fi foarte fragil, dar sub sarcină mare prezintă proprietăți plastice unice, manifestându-se sub formă de benzi de alunecare. Datorită tuturor acestor calități, carbura de tungsten este utilizată la fabricarea vârfurilor de perforare a armurii și a diverselor echipamente, inclusiv tot felul de freze, discuri abrazive, burghie, freze, burghie și alte unelte de tăiere.

20. Carbură de siliciu


Foto: Tiia Monto

Carbura de siliciu este unul dintre principalele materiale folosite la fabricarea tancurilor de luptă. Acest compus este cunoscut pentru costul său scăzut, refractaritatea remarcabilă și duritatea ridicată și, prin urmare, este adesea folosit la fabricarea de echipamente sau echipamente care trebuie să devieze gloanțe, să taie sau să șlefuiască alte materiale dure. Carbura de siliciu face abrazivi excelente, semiconductori și chiar inserții de bijuterii care imită diamantele.

19. Nitrură de bor cubică


Foto: wikimedia commons

Nitrura de bor cubică este un material foarte dur, asemănător ca duritate cu diamantul, dar are și o serie de avantaje distinctive - stabilitate la temperaturi ridicate și rezistență chimică. Nitrura de bor cubică nu se dizolvă în fier și nichel chiar și sub influența temperaturilor ridicate, în timp ce diamantul în aceleași condiții intră în reacții chimice destul de repede. De fapt, acest lucru este benefic pentru utilizarea sa în instrumentele industriale de șlefuit.

18. Polietilenă cu greutate moleculară ultra mare (UHMWPE), marca din fibre Dyneema


Foto: Justsail

Polietilena cu modul înalt are rezistență la uzură extrem de ridicată, coeficient scăzut de frecare și rezistență ridicată la rupere (fiabilitate la temperaturi scăzute). Astăzi este considerată cea mai puternică substanță fibroasă din lume. Cel mai uimitor lucru la această polietilenă este că este mai ușoară decât apa și poate opri gloanțe în același timp! Cablurile și frânghiile din fibre Dyneema nu se scufundă în apă, nu au nevoie de lubrifiere și nu își schimbă proprietățile atunci când sunt umede, ceea ce este foarte important pentru construcțiile navale.

17. Aliaje de titan


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

Aliajele de titan sunt incredibil de ductile și arată o rezistență uimitoare atunci când sunt întinse. În plus, au rezistență ridicată la căldură și rezistență la coroziune, ceea ce le face extrem de utile în domenii precum avioane, rachete, construcții navale, chimie, alimentare și ingineria transporturilor.

16. Aliaj de metal lichid


Fotografie: pixabay

Dezvoltat în 2003 la Institutul de Tehnologie din California, acest material este renumit pentru rezistența și durabilitatea sa. Numele compusului este asociat cu ceva fragil și lichid, dar la temperatura camerei este de fapt neobișnuit de dur, rezistent la uzură, nu se teme de coroziune și se transformă atunci când este încălzit, precum termoplastele. Principalele domenii de aplicare de până acum sunt fabricarea de ceasuri, crose de golf și huse pentru telefoane mobile (Vertu, iPhone).

15. Nanoceluloză


Fotografie: pixabay

Nanoceluloza este izolată din fibrele de lemn și este un nou tip de material lemnos, care este chiar mai rezistent decât oțelul! În plus, nanoceluloza este și mai ieftină. Inovația are un potențial mare și ar putea concura serios cu fibra de sticlă și carbon în viitor. Dezvoltatorii cred că acest material va fi în curând la mare căutare în producția de armuri de armată, ecrane super-flexibile, filtre, baterii flexibile, aerogeluri absorbante și biocombustibili.

14. Dinți de melci de tip „farfurioară de mare”.


Fotografie: pixabay

Mai devreme, v-am povestit deja despre pânza de capcană a păianjenului lui Darwin, care a fost odată recunoscut drept cel mai durabil material biologic de pe planetă. Cu toate acestea, un studiu recent a arătat că limpeta este cea mai durabilă substanță biologică cunoscută de știință. Da, acești dinți sunt mai puternici decât pânza lui Caaerostris darwini. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece micile creaturi marine se hrănesc cu algele care cresc pe suprafața stâncilor dure, iar aceste animale trebuie să muncească din greu pentru a separa hrana de stâncă. Oamenii de știință sunt de părere că în viitor vom putea folosi exemplul structurii fibroase a dinților limpetelor în industria ingineriei și vom începe să construim mașini, bărci și chiar avioane de rezistență sporită, inspirați din exemplul melcilor simpli.

13. Maraging oțel


Fotografie: pixabay

Oțelul Maraging este un aliaj de înaltă rezistență și aliaj înalt, cu o ductilitate și duritate excelente. Materialul este utilizat pe scară largă în știința rachetelor și este folosit pentru a face tot felul de unelte.

12. Osmiu


Foto: Periodictableru / www.periodictable.ru

Osmiul este un element incredibil de dens și, datorită durității și punctului de topire ridicat, este dificil de prelucrat. De aceea, osmiul este folosit acolo unde durabilitatea și rezistența sunt cel mai apreciate. Aliajele de osmiu se găsesc în contactele electrice, rachete, proiectile militare, implanturi chirurgicale și multe alte aplicații.

11. Kevlar


Foto: wikimedia commons

Kevlarul este o fibră de înaltă rezistență care se găsește în anvelopele auto, plăcuțele de frână, cablurile, protezele, armurile de protecție, țesăturile de îmbrăcăminte de protecție, construcțiile navale și părțile dronei. Materialul a devenit aproape sinonim cu rezistența și este un tip de plastic cu rezistență și elasticitate incredibil de ridicate. Rezistența la tracțiune a Kevlarului este de 8 ori mai mare decât cea a sârmei de oțel și începe să se topească la o temperatură de 450℃.

10. Polietilenă cu greutate moleculară ultra mare de înaltă densitate, marca de fibre „Spectra” (Spectra)


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

UHMWPE este în esență un plastic foarte durabil. Spectra, marca UHMWPE, este, la rândul său, o fibră ușoară de cea mai mare rezistență la uzură, de 10 ori superioară oțelului în acest indicator. Ca și Kevlar, spectrul este folosit la fabricarea de armuri și căști de protecție. Alături de UHMWPE, spectrul dainimo este popular în industria construcțiilor navale și a transporturilor.

9. Grafen


Fotografie: pixabay

Grafenul este o modificare alotropică a carbonului, iar rețeaua sa cristalină, cu o grosime de doar un atom, este atât de puternică încât este de 200 de ori mai dur decât oțelul. Grafenul arată ca o folie alimentară, dar spargerea lui este o sarcină aproape imposibilă. Pentru a perea o foaie de grafen, trebuie să înfigeți un creion în ea, pe care va trebui să echilibrați o încărcătură cu greutatea unui întreg autobuz școlar. Noroc!

8. Hârtie cu nanotuburi de carbon


Fotografie: pixabay

Datorită nanotehnologiei, oamenii de știință au reușit să producă hârtie de 50.000 de ori mai subțire decât părul uman. Foile de nanotuburi de carbon sunt de 10 ori mai ușoare decât oțelul, dar cel mai uimitor lucru este că sunt de până la 500 de ori mai puternice! Plăcile de nanotuburi macroscopice sunt cele mai promițătoare pentru fabricarea electrozilor de supercondensator.

7. Microgrilă metalică


Fotografie: pixabay

Iată cel mai ușor metal din lume! Microgridul metalic este un material sintetic poros care este de 100 de ori mai ușor decât spuma. Dar nu lăsați să vă păcălească aspectul, aceste microrețele sunt, de asemenea, incredibil de puternice, ceea ce le face un potențial mare de utilizare în tot felul de aplicații de inginerie. Ele pot fi folosite pentru a face amortizoare și izolatori termici excelente, iar capacitatea uimitoare a acestui metal de a se micșora și de a reveni la starea inițială îi permite să fie folosit pentru a stoca energie. Microrețelele metalice sunt, de asemenea, utilizate în mod activ în producția de diferite piese pentru aeronavele companiei americane Boeing.

6. Nanotuburi de carbon


Foto: utilizator Mstroeck / en.wikipedia

Mai sus, am vorbit deja despre plăci de nanotuburi de carbon macroscopice ultra-rezistente. Dar ce fel de material este acesta? De fapt, acestea sunt avioane de grafen rostogolite într-un tub (al 9-lea punct). Rezultatul este un material incredibil de ușor, rezistent și durabil pentru o gamă largă de aplicații.

5. Aerograf


Foto: wikimedia commons

Cunoscut și sub numele de aerogel cu grafen, acest material este extrem de ușor și puternic în același timp. Noul tip de gel a înlocuit complet faza lichidă cu una gazoasă și se caracterizează prin duritate senzațională, rezistență la căldură, densitate scăzută și conductivitate termică scăzută. Incredibil, aerogelul cu grafen este de 7 ori mai ușor decât aerul! Compusul unic este capabil să-și recapete forma inițială chiar și după o compresie de 90% și poate absorbi de până la 900 de ori greutatea uleiului folosit pentru a absorbi aerograful. Poate că în viitor această clasă de materiale va ajuta în lupta împotriva dezastrelor ecologice, cum ar fi scurgerile de petrol.

4. Material fără nume, dezvoltarea Institutului de Tehnologie din Massachusetts (MIT)


Fotografie: pixabay

Pe măsură ce citiți asta, o echipă de oameni de știință de la MIT lucrează pentru a îmbunătăți proprietățile grafenului. Cercetătorii au spus că au reușit deja să transforme structura bidimensională a acestui material în tridimensională. Noua substanță grafenă nu și-a primit încă numele, dar se știe deja că densitatea sa este de 20 de ori mai mică decât cea a oțelului, iar rezistența sa este de 10 ori mai mare decât cea a oțelului.

3. Carabină


Foto: Smokefoot

Chiar dacă este vorba doar de lanțuri liniare de atomi de carbon, carbyne are o rezistență la tracțiune de două ori mai mare decât grafenul și este de trei ori mai dur decât diamantul!

2. Modificare wurtzită cu nitrură de bor


Fotografie: pixabay

Această substanță naturală nou descoperită se formează în timpul erupțiilor vulcanice și este cu 18% mai dură decât diamantele. Cu toate acestea, depășește diamantele într-o serie de alți parametri. Nitrura de bor Wurtzita este una dintre cele două substanțe naturale găsite pe Pământ, care este mai dure decât diamantul. Problema este că există foarte puține astfel de nitruri în natură și, prin urmare, nu sunt ușor de studiat sau aplicat în practică.

1. Lonsdaleite


Fotografie: pixabay

Cunoscut și sub numele de diamant hexagonal, lonsdaleitul este alcătuit din atomi de carbon, dar în această modificare, atomii sunt aranjați ușor diferit. La fel ca nitrura de bor wurtzita, lonsdaleitul este o substanță naturală care este mai dura decât diamantul. În plus, acest mineral uimitor este mai dur decât diamantul cu până la 58%! La fel ca nitrura de bor wurtzita, acest compus este extrem de rar. Uneori, lonsdaleitul se formează în timpul unei coliziuni cu Pământul de meteoriți, care includ grafitul.