Który materiał ma najwięcej wytrzymałości na rozciąganie?
Materiał o największej wytrzymałości jest włóknem nanorurki węglowej. Jest to również najstarszy znany materiał, z niezwykle wysokim modułem sprężystym, co oznacza, że nie rozciąga się łatwo. Nanorurki węglowe można wizualizować, ponieważ arkusze grafenowe zwinięte w cylindry tylko szeroką cząsteczkę.
Te cylindry mogą mieć pojedyncze ściany (SWNT lub jednościenne nanorurki węglowe) lub wiele ścian (MWNT lub wielościenne nanorurki węglowe). Nanorurki węglowe o wielu ścianach mierzono jako materiał o największej wytrzymałości na rozciąganie ze wszystkich, mierząc w 63 GPa (gigapascale) do testów w skali atomowej, znacznie poniżej teoretycznego maksimum 300 GPa. Naukowcy nie byli jeszcze w stanie wytworzyć tej wytrzymałości na rozciąganie w materiałach masowych, chociaż praca jest w toku, a ewentualny sukces wydaje się prawdopodobny.
W przeciwieństwie do nanorurek węglowych, stal wysokoboczna ma wytrzymałość na rozciąganie około 1,2 GPa. Zbudowany włókno nanorurki węglowej powstało z wytrzymałością na rozciąganie 1,6 GPa, co jest najbardziej TENSILE Siła dowolnego włókna, naturalnego lub sztucznego, o rzędu wielkości. Dalsze ulepszenia o inny rząd wielkości wydają się prawdopodobne w ciągu najbliższych kilku dekad. Włókno nanorurki węglowej jest tak silne, że sznur o długości 50 000 km (31 070 mil) błonnika może zostać wyciągnięty z powierzchni ziemi na orbitę geosynchroniczną i nie pękł. Ta koncepcja jest znana jako winda kosmiczna.
W maju 2007 r. Badaczom finansowanym przez marynarkę wojenną USA udało się stworzyć nanorurki węglowe o długości przekraczającej 2 mm, najdłuższym jak dotąd. Współczynnik szerokości długości tych nanorurek wynosi około 900 000 do 1. Marynarka wojenna jest zrozumiała, że włókna o najbardziej możliwej wytrzymałości na rozciąganie, ponieważ wykorzystuje liny do wielu celów, takich jak cumowanie, mocowanie ładunków i itd. Silniejsze włókna pozwalają na zagłębieniu ROV (zdalne pojazdy).Przywiązane do stacji bazowych, istotne w świetle 15 milionów dolarów japońskiego ROV, wśród najbardziej zaawansowanych na świecie, który niedawno został utracony w trakcie silnej burzy. Zatem włókna o najbardziej wytrzymałości na rozciąganie zwiększyłyby naszą zdolność do eksploracji podłóg oceanicznych.
Podobne korzyści mogą rozprzestrzeniać się do wszystkich dziedzin inżynierii i projektowania. Mosty mogłyby być znacznie silniejsze, jeśli włókno nanorurki węglowej stało się bardziej przystępne. Obecnie kosztuje setki lub tysiące dolarów za gram, ale koszty spadły wykładniczo w ostatnich latach.