Vilket material har den mest draghållfastheten?

Materialet med den största draghållfastheten är kolfiber av nanorör. Det är också det styvaste kända materialet, med en oerhört hög elastisk modul, vilket betyder att det inte sträcker sig lätt. Kolananorör kan visualiseras som grafenark krullade till cylindrar bara en molekyl bred.

Dessa cylindrar kan ha enstaka väggar (SWNT: er eller enväggiga kolananorör) eller flera väggar (MWNT: er eller kolväggiga nanorör). Flerväggade kolananorör har mätts som materialet med mest draghållfasthet av alla, mät in vid 63 GPa (gigapascals) för atomskalatestning, långt under det teoretiska maximumet på 300 GPa. Forskare har ännu inte kunnat producera denna draghållfasthet i bulkmaterial, även om arbetet pågår och eventuell framgång verkar sannolikt.

Till skillnad från kolananorör har högkolstål en draghållfasthet på cirka 1,2 GPa. Bulk kol nanorör fiber har skapats med en draghållfasthet av 1,6 GPa, som är den mest draghållfastheten för alla fiber, naturliga eller konstgjorda, med en storleksordning. Ytterligare förbättringar av en annan storleksordning verkar rimliga under de kommande decennierna. Kolfiber är så stark att en 50 000 km lång (31 070 mil) ledning av fibern kan förlängas från jordytan till geosynkron bana och den skulle inte gå sönder. Detta koncept är känt som en rymdhiss.

I maj 2007 lyckades forskare som finansierades av den amerikanska marinen göra kolananorör med en längd över 2 mm, den längsta än. Längd-breddförhållandet för dessa nanorör är ungefär 900 000 till 1. Marinen är förståeligt intresserad av fibrer med så hög draghållfasthet som möjligt, eftersom den använder rep för många ändamål som förtöjning, fästning av gods, etc. Starkare fibrer skulle möjliggöra sänkbara ROV: er (fjärrstyrda fordon) för att väga mer, resa djupare och vara mer tillförlitliga bundna till sina basstationer, relevanta mot bakgrund av en japansk ROV på 15 miljoner dollar, bland de mest avancerade i världen, som nyligen förlorades under en stark storm. Fibrer med mest draghållfasthet skulle alltså öka vår förmåga att utforska havsbotten.

Liknande fördelar kan spridas till alla domäner inom teknik och design. Broar skulle kunna göras mycket starkare om kolfibrer av nanorör blir billigare. För närvarande kostar det hundratals eller tusentals dollar per gram, men kostnaden har fallit exponentiellt under de senaste åren.