Qual è il materiale più forte conosciuto?
La risposta a questa domanda dipende da come si definisce "forte", ma il materiale più duro, o meno comprimibile e noto di questa scrittura (dicembre 2007) sono nanorodi di diamanti aggregati (ADNR), un altropio (varietà) di carbonio costituito da nanotubi altamente compressi e interconnessi. I nanorodi di diamanti aggregati hanno un modulo sfuso o una misura di durezza, di 491 gigapascal (GPA), mentre il diamante convenzionale ha solo un modulo di 442 GPA. I nanorodi di diamanti aggregati possono graffiare sia il diamante che il fullerite Ultrahard, un altro altropo di carbonio che era il precedente detentore record per la durezza.
Nanorodi di diamanti aggregati sono stati sintetizzati per la prima volta dai fisici nel 2005 presso l'Università di Bayreuth in Germania. Il team, guidato da Natalia Dubrovinskaia, ha utilizzato una pressa da 5000 chilogrammi (5 milioni di chilogrammi) di 5000 chilogrammi su un campione costituito da fullereni convenzionali (noto anche come buckyball, l'elemento C60). Comprimendo questi buckyball e riscaldandoli a 2500 gradiKelvin, è stato possibile creare questo nuovo altropio di carbonio. Il materiale è costituito da nanotubi di carbonio con diametri tra 5 e 20 nanometri e lunghezze di circa un micrometro ciascuno.
L'aspetto fisico dei nanorodi di diamanti aggregati è simile a quello di un metallo che spargi diversi colori di luce, dandogli una superficie leggermente simile a un arcobaleno. Che sembra che un metallo sia insolito perché gli altri altropi di Carbon (fuliggine, grafite, diamante, ecc.) Raramente fanno, tranne forse per la grafite.
Nanorodi di diamanti aggregati sono anche più densi del diamante di un fattore dello 0,2 - 0,4%, rendendoli la forma più densa di carbonio noto. Si ritiene che un fattore che contribuisce alla durezza del materiale sia l'orientamento casuale dei nanorodi che lo inventano. Poiché la struttura fisica dei nanorodi è una maglia fine, come Kevlar®, il materiale è anche infranto, a differenza del diamante.
Test ha dimostrato che l'uso di strumenti aggregati a punta di nanorodi per nanorods per l'acciaio a macchina fornisce un pezzo di utensile che si logora più lentamente del diamante e consente una maggiore precisione. Quando diventa economicamente fattibile per produrre nanorodi di diamanti aggregati in serie, possono effettivamente sostituire i diamanti come abrasivi industriali e materiale per le punte.