Bilinen En Güçlü Malzeme Nedir?

Bu sorunun cevabı, “güçlü” kelimesini nasıl tanımladığınıza bağlıdır, ancak bu yazıdaki (Aralık 2007) bilinen en zor veya en az sıkıştırılabilir malzeme, yüksek miktarda karbondan oluşan bir allotrop (çeşitli) birleştirilmiş elmas nanorotlarıdır (ADNR'ler). sıkıştırılmış ve birbirine bağlanmış nanotüpler. Birleştirilmiş elmas nanorotlar, 491 gigapaskal (GPa) 'lık bir toplu modül veya sertlik ölçüsüne sahipken, geleneksel elmasın sadece 442 GPa bir modül vardır. Birleştirilmiş elmas nanorotlar, sertlik için önceki rekor olan bir başka karbon allotropu olan hem elmas hem de ultrahard fulleriti çizebilir.

Toplanmış elmas nanorotlar ilk olarak 2005 yılında Almanya'daki Bayreuth Üniversitesi'nde fizikçiler tarafından sentezlendi. Natalia Dubrovinskaia liderliğindeki ekip, geleneksel fullerenlerden (buckyballs olarak da bilinir, C60 elementi olarak da bilinir) özel bir tasarımda 5000 ton (5 milyon kilogram) örs pres kullandı. Bu palavra toplarını sıkarak ve 2500 derece Kelvin dereceye kadar ısıtarak, bu yeni karbon allotropunu oluşturmak mümkün oldu. Materyal, 5 ila 20 nanometre arasındaki çaplara ve her biri yaklaşık bir mikrometre uzunluğa sahip karbon nanotüplerden oluşur.

Birleştirilmiş elmas nanorodların fiziksel görünümü, farklı ışık renklerini saçan ve ona biraz gökkuşağı benzeri bir yüzey veren bir metalinkine benzer. Bir metal gibi görünmesi olağandışıdır çünkü karbonun diğer allotropları (kurum, grafit, elmas vb.) Belki de grafit dışında nadiren yapar.

Agregalanmış elmas nanorotlar ayrıca% 0.2 - 0.4 faktörü ile elmastan daha yoğundur ve bu da onları bilinen en yoğun karbon formudur. Malzemenin sertliğine katkıda bulunan bir faktörün, onu oluşturan nanorodların rastgele yönelimi olduğu düşünülmektedir. Nanorotların fiziksel yapısı Kevlar® gibi ince bir ağ olduğundan, malzeme elmastan farklı olarak kırılmaz.

Testler, makineli çeliğe toplanmış elmas nano uçlu aletlerin kullanılmasının, elmastan daha yavaş aşınan ve daha yüksek hassasiyet sağlayan bir alet parçası verdiğini göstermiştir. Toplanmış elmas nanorotların seri üretilmesi ekonomik olarak uygun olduğunda, gerçekten elmasları endüstriyel bir aşındırıcı ve alet ipuçları için malzeme olarak değiştirebilirler.