Hva er det sterkeste kjente materialet?

Svaret på dette spørsmålet avhenger av hvordan du definerer "sterkt", men det hardeste, eller minst komprimerbare, kjente materialet som dette skrives (desember 2007) er aggregerte diamant-nanoroder (ADNRs), en allotrope (variasjon) karbon som består av svært komprimerte og sammenkoblede nanorør. Aggregerte nanoroder av diamanter har et bulkmodul, eller hardhetsmål, på 491 gigapascals (GPa), mens konvensjonell diamant bare har en modul på 442 GPa. Aggregerte nanoroder av diamanter kan skrape både diamant og ultrahard fulleritt, en annen karbon som er den forrige rekordholderen for hardhet.

Aggregerte nanoroder av diamanter ble første gang syntetisert av fysikere i University of Bayreuth i Tyskland. Teamet, ledet av Natalia Dubrovinskaia, brukte en spesialdesignet 5000-tonns amboltpresse på en prøve bestående av konvensjonelle fullerener (også kjent som buckyballs, elementet C60). Ved å komprimere disse buckyballene og varme dem til 2500 grader Kelvin, var det mulig å lage denne nye allotropen av karbon. Materialet består av karbon-nanorør med diametre mellom 5 og 20 nanometer og lengder på omtrent et mikrometer hver.

Det fysiske utseendet til aggregerte diamantnanoroder ligner det på et metall som sprer forskjellige lysfarger, og gir det en litt regnbuelignende overflate. At det ser ut som et metall er uvanlig fordi karbonens andre allotropes (sot, grafitt, diamant osv.) Sjelden gjør det, bortsett fra kanskje grafitt.

Aggregerte nanoroder av diamanter er også tettere enn diamant med en faktor 0,2 - 0,4%, noe som gjør dem til den mest tette karbonformen som er kjent. En medvirkende faktor til materialets hardhet antas å være den tilfeldige orienteringen til nanorodene som utgjør det. Fordi den fysiske strukturen til nanorodene er et fint nett, i likhet med Kevlar®, er materialet også knustfast, i motsetning til diamant.

Testing har vist at bruk av aggregerte nanorod-tippede verktøy til maskinstål gir et verktøystykke som slites ned saktere enn diamant og tillater høyere presisjon. Når det blir økonomisk mulig å masseprodusere aggregerte diamant-nanoroder, kan de faktisk erstatte diamanter som et industrielt slipemiddel og materiale for verktøytips.