Qual material tem a maior força de tração?

O material com a maior resistência à força é a fibra de nanotubo de carbono. É também o material mais rígido conhecido, com um módulo elástico tremendamente alto, o que significa que não se estende facilmente. Os nanotubos de carbono podem ser visualizados como folhas de grafeno enroladas em cilindros apenas uma molécula ampla.

Esses cilindros podem ter paredes únicas (SWNTs ou nanotubos de carbono de parede única) ou múltiplas paredes (MWNTs ou nanotubos de carbono de paredes múltiplas). Os nanotubos de carbono de paredes com várias paredes foram medidas como o material com a resistência mais trazida de todas, medindo em 63 GPa (gigapascals) para testes em escala atômica, bem abaixo do máximo teórico de 300 GPa. Os cientistas ainda não foram capazes de produzir essa resistência à tração em materiais a granel, embora o trabalho esteja em andamento e o sucesso eventual pareça provável. A fibra de nanotubo de carbono a granel foi criada com uma resistência à tração de 1,6 GPa, que é a maior parteForça do NSILE de qualquer fibra, natural ou artificial, por mais de uma ordem de magnitude. Melhorias adicionais por outra ordem de magnitude parecem plausíveis nas próximas décadas. A fibra de nanotubo de carbono é tão forte que um cordão de 50.000 km (31.070 milhas) da fibra pode ser estendido da superfície da Terra para a órbita geossíncrona e não quebraria. Este conceito é conhecido como elevador espacial.

Em maio de 2007, os pesquisadores financiados pela Marinha dos EUA conseguiram fazer nanotubos de carbono com um comprimento superior a 2 mm, o mais longo até agora. The length-width ratio of these nanotubes is approximately 900,000 to 1. The Navy is understandably interested in fibers with the most tensile strength possible, as it uses ropes for numerous purposes such as mooring, fastening cargo, etc. Stronger fibers would allow for submersible ROVs (remotely operated vehicles) to weigh more, travel deeper, and be more reliablyligados às suas estações base, relevantes à luz de um ROV japonês de US $ 15 milhões, entre os mais avançados do mundo, que foi perdido recentemente ao longo de uma forte tempestade. Assim, as fibras com a maior força de tração aumentariam nossa capacidade de explorar os pisos do oceano.

Benefícios semelhantes podem se propagar em todos os domínios de engenharia e design. As pontes poderiam ser tornadas muito mais fortes, se a fibra de nanotubo de carbono se tornasse mais acessível. Atualmente custa centenas ou milhares de dólares por grama, mas o custo tem caído exponencialmente nos últimos anos.