Metal je jači od titanijuma. Najjači metal: šta je to?

Dom

Mnoge ljubitelje zanimljivosti zanima pitanje koji je metal najteži? I neće biti lako odgovoriti na ovo pitanje nepredviđeno. Naravno, svaki nastavnik hemije će lako reći tačno, bez razmišljanja. Ali među običnim građanima koji su posljednji put učili hemiju u školi, malo tko će moći dati tačan i brz odgovor. To je zbog činjenice da su od djetinjstva svi navikli da prave razne igračke od žice i dobro su zapamtili da su bakar i aluminij mekani i dobro se savijaju, ali čelik, naprotiv, nije tako lako dati željeni oblik. Čovek najčešće barata sa tri navedena metala, pa čak ni ne razmatra ostale kandidate. Ali čelik, naravno, nije najtvrđi metal na svijetu. Da budemo pošteni, vrijedi napomenuti da ovo uopće nije metal u hemijskom smislu, već spoj željeza i ugljika.

Šta je titanijum?

Najtvrđi metal je titanijum. Čisti titanijum je prvi put dobijen 1925. Ovo otkriće izazvalo je senzaciju u naučnim krugovima. Industrijalci su odmah skrenuli pažnju na novi materijal i cijenili prednosti njegove upotrebe. Prema službenoj verziji, najtvrđi metal na Zemlji dobio je ime u čast neuništivih Titana, koji su, prema drevnoj grčkoj mitologiji, bili osnivači svijeta.

Titanijum je lagan metal srebrne boje sa tačkom topljenja od 1670 stepeni Celzijusa. Pokazuje visoku hemijsku aktivnost samo kada se zagreva u normalnim uslovima, ne reaguje sa većinom hemijskih elemenata i jedinjenja. Ne nalazi se u prirodi u svom čistom obliku. Uobičajeno u obliku rutila (titanijum dioksida) i ilmenita (kompleksne supstance koja se sastoji od titanijum dioksida i željeznog oksida). Čisti titanijum se izoluje sinterovanjem rude sa hlorom, a zatim istiskivanjem aktivnijeg metala (obično magnezijuma) iz nastalog tetrahlorida.

Industrijska primjena titanijuma

Najtvrđi metal ima prilično široku primjenu u mnogim industrijama. Amorfno raspoređeni atomi daju titanijumu najviši nivo zatezne i torzijske čvrstoće, dobru otpornost na udar i visoke magnetne kvalitete. Metal se koristi za izradu karoserija za vazdušni transport i projektila. Dobro se nosi sa ogromnim opterećenjima koja automobili doživljavaju na velikim visinama. Titan se također koristi u proizvodnji trupa za podmornice, jer može izdržati visok pritisak na velikim dubinama.

U medicinskoj industriji metal se koristi u proizvodnji proteza i zubnih implantata, kao i hirurških instrumenata. Element se dodaje kao legirajući aditiv nekim vrstama čelika, što im daje povećanu čvrstoću i otpornost na koroziju. Titanijum je pogodan za livenje jer daje savršeno glatke površine. Koristi se i za izradu nakita i ukrasnih predmeta. Također se aktivno koriste jedinjenja titana. Dioksid se koristi za pravljenje boja, kreča i dodaje se papiru i plastici.

Organske soli titana koriste se kao katalizator stvrdnjavanja u proizvodnji boja i lakova. Od titanijum karbida izrađuju se razni alati i dodaci za obradu i bušenje drugih metala. U preciznom inženjerstvu, titanijum aluminid se koristi za proizvodnju elemenata otpornih na habanje koji imaju visoku granicu sigurnosti.

Najtvrđu metalnu leguru su američki naučnici dobili 2011. godine. Njegov sastav je uključivao paladijum, silicijum, fosfor, germanijum i srebro. Novi materijal nazvan je "metalno staklo". Kombinira tvrdoću stakla i plastičnost metala. Potonji sprječava širenje pukotina, kao što se događa sa standardnim staklom. Naravno, materijal nije pušten u široku proizvodnju, jer su njegove komponente, posebno paladij, rijetki metali i vrlo su skupi.

Trenutno su napori naučnika usmjereni na traženje alternativnih komponenti koje bi sačuvale dobivena svojstva, ali značajno smanjile troškove proizvodnje. Međutim, neki dijelovi za zrakoplovnu industriju već se proizvode od nastale legure. Ako se alternativni elementi mogu uvesti u strukturu i materijal postane široko rasprostranjen, onda je sasvim moguće da će postati jedna od najpopularnijih legura budućnosti.

Zato što imaju najveću gustinu. Među njima su najteži osmijum i iridijum. Ovaj pokazatelj gustine ovih metala je skoro isti, osim male greške u proračunu.

Otkriće iridija dogodilo se 1803. Otkrio ju je engleski hemičar Smithson Tennat dok je ispitivao prirodnu platinu donesenu iz Južne Amerike. U prevodu sa starogrčkog, naziv "iridijum" znači "duga".

Od naučnog interesa kao izvora električne energije je izotop teškog metala - iridijum-192m2, pošto je ovaj metal veoma dug - 241 godinu. Iridijum se široko koristi u industriji i paleontologiji - koristi se za proizvodnju pera i određivanje starosti slojeva zemlje.

Otkriće osmijuma dogodilo se slučajno 1804. godine. Ovaj najtvrđi metal otkriven je u hemijskom sastavu sedimenta platine otopljene u kraljevskoj vodi. Naziv "osmijum" potiče od starogrčke reči za "miris". Ovaj metal gotovo da nema u prirodi. Najčešće se nalazi u sastavu Baš kao i iridijum, osmijum gotovo nije podložan mehaničkom naprezanju. Jedan litar osmijuma je mnogo teži od deset litara vode. Ali ovo svojstvo ovog metala još nigdje nije našlo primjenu.

Najtvrđi metal, osmijum, kopa se u ruskim i američkim rudnicima. Međutim, Južna Afrika je prepoznata kao njeno najbogatije ležište. Osmijum se često nalazi u željeznim meteoritima.

Posebno je zanimljiv osmijum-187, koji izvozi samo Kazahstan. Koristi se za određivanje starosti meteorita. Jedan gram ovog izotopa košta 10 hiljada američkih dolara.

Industrija uglavnom koristi tvrdu leguru osmijuma sa volframom (osram) za proizvodnju sijalica sa žarnom niti. Osmijum je takođe katalitička supstanca u proizvodnji. Vrlo retko se od ovog metala izrađuju rezni delovi za instrumente u hirurgiji.

Oba teška metala - osmijum i iridijum - skoro uvek se nalaze u istoj leguri. Ovo je definitivan obrazac. A da biste ih razdvojili, morate uložiti mnogo truda, jer nisu tako mekani kao, na primjer, srebro.

Danas ćemo pogledati najjače metale na svijetu i razgovarati o njihovim svojstvima. A titanijum otvara „ocenu snage“.

Nije najizdržljiviji?

Naziv metala vjerovatno dolazi od imena starogrčkog heroja Titana. Stoga ovaj metal vezujemo za neuništivost. Mnogi smatraju da je titanijum najjači metal na svetu. Međutim, u stvarnosti to je daleko od slučaja.

Čisti titanijum je prvi put dobijen 1925. Novi materijal je odmah privukao pažnju zbog brojnih svojstava. Titanijum je počeo da se veoma aktivno koristi u industrijskom sektoru.

Danas je titanijum na 10. mestu među prirodnim metalima po zastupljenosti. Zemljina kora sadrži oko 700 miliona tona. Odnosno, sadašnje sirovine će trajati još 150 godina.

Titanijum ima odlična svojstva. To je lagan i izdržljiv metal koji je otporan na koroziju. Može se lako termički obrađivati ​​i ima širok spektar primjena. Interagira s drugim elementima periodnog sistema samo kada se zagrije. Prirodno se nalazi u rutilama rutila i ilmenita. Čisti titan se dobija sinterovanjem rude sa hlorom.

U stanju je izdržati ogromna opterećenja. Metal se odlikuje visokom čvrstoćom i otpornošću na udarce. Koristi se u proizvodnji vozila, projektila, pa čak i podmornica. Titanijum može izdržati pritisak čak i na velikim dubinama.

Takođe je popularan u medicinskoj industriji. Proteze zasnovane na njemu ne stupaju u interakciju s tjelesnim tkivima i nisu podložne koroziji. Ali s godinama počinje da se troši, što vas prisiljava da zamijenite protezu novom.

Novi razvoj

Naučnici su 2016. godine pronašli način da poboljšaju svojstva titanijuma i učine ga još izdržljivijim. Glavni cilj istraživanja je pronaći izdržljiviji materijal koji je kompatibilan s tjelesnim tkivima. A onda smo se sjetili zlata koje se godinama koristi u protetici.

Legura titanijuma i zlata, nakon nekoliko pokušaja da se pronađe idealan omjer komponenti, pokazala se nevjerovatno izdržljivom. 4 puta jači od drugih metala koji se danas koriste za protetiku.

Tantal

Jedan od najjačih metala. Ime je dobio po starogrčkom bogu Tantalu, koji je naljutio Zevsa i bačen u pakao. Ima srebrno-bijelu boju sa plavičastom nijansom. To je karakterističan element granitne i alkalne magme. Dobija se iz minerala koltana, čija se najveća nalazišta nalaze u Brazilu i Africi.

Otvorena je davne 1802. Tada se smatrao varijantom kolumbijuma, ali je kasnije ustanovljeno da su to dva različita metala sa sličnim svojstvima. Samo 100 godina kasnije bilo je moguće dobiti čisti tantal. Njegova cijena danas je prilično visoka - 150 dolara po 1 kg metala.

Tantal je vatrostalni metal prilično velike gustine. Sa hemijske tačke gledišta, stabilan je jer se ne otapa u razblaženim kiselinama. U obliku praha, tantal dobro gori na zraku. Koristi se za proizvodnju elektrolitskih kondenzatora, grijača u vakuumskim pećima. Tantalski kondenzatori povećavaju vijek trajanja elektronskih sistema na 10-12 godina. Važno je napomenuti da su mu čak i draguljari pronašli upotrebu - oni zamjenjuju platinu.

Ispitivanje čvrstoće metala pokazalo je da legura tantala i volframa ima gotovo stopostotnu čvrstoću.

Osmijum je veoma...

Osmijum je još jedan neverovatno jak metal. Uvršten je i na listu najrjeđih i najskupljih. Prisutan je u zemljinoj kori u malim količinama. Klasifikovana je kao disperzovana, odnosno nema svoja ležišta. Stoga je njegovo vađenje praćeno ogromnim poteškoćama.

Osmijum spada u grupu metala platine. Njegova cijena je oko 10.000 dolara po gramu. Po cijeni je drugi nakon umjetne kalifornijske. Sastoji se od nekoliko izotopa koje je nevjerovatno teško razdvojiti. Najpopularniji izotop je osmijum-187. Njegova cijena po gramu doseže i do 200.000 dolara!

Osmijum je rekorder po gustini među metalima. Osim toga, to je metal visoke čvrstoće. Legure koje sadrže osmijum postaju otporne na koroziju i postaju jače i izdržljivije. Metal se također koristi u svom čistom obliku, na primjer, za izradu skupih nalivpera, koja se praktički ne troše i ne pišu godinama.

Chromium

Krom, kobalt i volfram poznati su nauci od 1913. godine i objedinjeni su pod zajedničkim imenom – steliti. Ostaju tvrde čak i na temperaturama od 600 stepeni Celzijusa.

Ovaj metal se uglavnom nalazi u dubokim slojevima Zemlje. Nalazi se i u kamenim meteoritima, koji se smatraju analozima našeg plašta. Samo hromirani špineli imaju industrijsku vrijednost. Mnogi minerali koji sadrže krom su potpuno beskorisni. Najčistiji krom se dobiva elektrolizom koncentriranih vodenih otopina ili elektrolizom krom sulfata.

Metal u kombinaciji sa čelikom značajno povećava njegovu čvrstoću i dodaje otpornost na oksidaciju. Poboljšava karakteristike čelika bez smanjenja njegove duktilnosti.

Rutenijum

Pripada grupi platine i klasifikovan je kao plemeniti metal. Međutim, sa njihove liste, rutenijum se smatra najmanje plemenitim... Otkrio ga je naučnik Karl-Ernst Klaus 1844. godine. Važno je napomenuti da je profesor stalno mirisao i kušao rezultate svog istraživanja. Jednom je čak zadobio opekotinu u ustima kada je okusio jedno od jedinjenja rutenijuma koje je otkrio.

Njegove svjetske rezerve danas su oko 5.000 tona. Rutenijum je dugo proučavan, ali mnoga njegova svojstva su još uvijek nepoznata. Problem je što još nije pronađen način da se rutenijum potpuno pročisti. Kontaminacija sirovina onemogućava proučavanje njegovih svojstava. Međutim, liječnici su uvjereni da upotreba metala u svakodnevnom životu može povećati učestalost bolesti među populacijom. Zato je oslobađanje izotopa rutenijum-106 na Uralu izazvalo takav odjek u štampi. Na kraju krajeva, rutenijum-106 ima radioaktivna svojstva.

Istovremeno, njegova vrijednost u 2017. godini neočekivano je premašila sve metale platine.

Iridijum je najjači metal

Iridijum ima najveću snagu. Da, inferiorniji je od osmijuma u gustini, ali ima najveći koeficijent čvrstoće. Nazivaju ga i najrjeđim metalom, ali je u stvari sadržaj astatina u zemljinoj kori još niži.

Iridijum je proučavan veoma pažljivo. 70 godina kasnije, njegova glavna svojstva - nevjerovatna čvrstoća i otpornost na koroziju - postala su poznata širom svijeta. Danas se koristi u mnogim industrijama. Lavovski dio metala eksploatiše hemijska industrija. Ostatak se distribuira među mnogim drugim područjima, uključujući medicinu i nakit. Iridijum u kombinaciji sa platinom stvara kvalitetan i veoma izdržljiv nakit.

Upotreba metala u svakodnevnom životu počela je u zoru ljudskog razvoja, a prvi metal bio je bakar, budući da je dostupan u prirodi i lako se obrađuje. Nije bez razloga da arheolozi tokom iskopavanja pronalaze razne proizvode i pribor za domaćinstvo od ovog metala. U procesu evolucije ljudi su postepeno naučili da kombinuju različite metale, dobijajući sve trajnije legure pogodne za izradu alata, a kasnije i oružja. Danas se nastavljaju eksperimenti, zahvaljujući kojima je moguće identificirati najjače metale na svijetu.

10

• visoka specifična čvrstoća;
• otpornost na visoke temperature;
• niska gustina;
• otpornost na koroziju;
• mehanička i hemijska otpornost.

Titanijum se koristi u vojnoj industriji, vazduhoplovnoj medicini, brodogradnji i drugim oblastima proizvodnje.

9

Najpoznatiji element, koji se smatra jednim od najjačih metala na svijetu, a u normalnim uvjetima je slab radioaktivni metal. U prirodi se nalazi iu slobodnom stanju i u kiselim sedimentnim stijenama. Prilično je težak, široko rasprostranjen svuda i ima paramagnetna svojstva, fleksibilnost, savitljivost i relativnu duktilnost. Uranijum se koristi u mnogim oblastima proizvodnje.

8

Tungsten

Poznat kao najvatrostalniji metal koji postoji, jedan je od najjačih metala na svijetu. To je čvrsti prelazni element sjajne srebrnosive boje. Ima veliku čvrstoću, odličnu vatrostalnost i otpornost na hemijske uticaje. Zbog svojih svojstava može se kovati i uvlačiti u tanak konac. Poznato kao volframova nit.

7

Među predstavnicima ove grupe smatra se prelaznim metalom visoke gustoće srebrno-bijele boje. U prirodi se javlja u svom čistom obliku, ali se nalazi u molibdenu i bakrenim sirovinama. Odlikuje se velikom tvrdoćom i gustinom, te ima odličnu vatrostalnost. Ima povećanu čvrstoću, koja se ne gubi zbog ponovljenih promjena temperature. Renijum je skup metal i ima visoku cenu. Koristi se u modernoj tehnologiji i elektronici.

6

Sjajni srebrno-bijeli metal blago plavičaste nijanse, pripada grupi platine i smatra se jednim od najjačih metala na svijetu. Slično iridijumu, ima visoku atomsku gustinu, veliku čvrstoću i tvrdoću. Pošto je osmijum metal platine, ima svojstva slična iridijumu: vatrostalnost, tvrdoću, lomljivost, otpornost na mehanička opterećenja, kao i na uticaj agresivnog okruženja. Široko se koristi u hirurgiji, elektronskoj mikroskopiji, hemijskoj industriji, raketnoj industriji i elektronskoj opremi.

5

Berilijum

Spada u grupu metala i svijetlo sivi je element relativne tvrdoće i visoke toksičnosti. Zbog svojih jedinstvenih svojstava, berilij se koristi u širokom spektru proizvodnih područja:

• nuklearna energija;
• vazduhoplovstvo;
• metalurgija;
• laserska tehnologija;
• nuklearna energija.

Zbog svoje visoke tvrdoće, berilij se koristi u proizvodnji legiranih legura i vatrostalnih materijala.

4

Sljedeći na listi deset najjačih metala na svijetu je krom - tvrd metal visoke čvrstoće plavičasto-bijele boje, otporan na alkalije i kiseline. Javlja se u prirodi u svom čistom obliku i široko se koristi u raznim granama nauke, tehnologije i proizvodnje. Krom se koristi za stvaranje različitih legura koje se koriste u proizvodnji medicinske i opreme za hemijsku obradu. U kombinaciji sa željezom formira leguru zvanu ferokrom, koja se koristi u proizvodnji alata za rezanje metala.

3

Tantal zaslužuje bronzu na ljestvici, jer je jedan od najjačih metala na svijetu. To je srebrnast metal visoke tvrdoće i atomske gustine. Zbog stvaranja oksidnog filma na njegovoj površini, ima olovnu nijansu.

Posebna svojstva tantala su visoka čvrstoća, vatrostalnost, otpornost na koroziju i otpornost na agresivna okruženja. Metal je prilično duktilan metal i može se lako obraditi. Danas se tantal uspješno koristi:

• u hemijskoj industriji;
• tokom izgradnje nuklearnih reaktora;
• u metalurškoj proizvodnji;
• pri stvaranju legura otpornih na toplinu.

2

Drugo mjesto na ljestvici najtrajnijih metala na svijetu zauzima rutenijum, srebrni metal koji pripada grupi platine. Njegova posebnost je prisustvo živih organizama u mišićnom tkivu. Vrijedna svojstva rutenija su visoka čvrstoća, tvrdoća, vatrostalnost, hemijska otpornost i sposobnost stvaranja složenih spojeva. Rutenij se smatra katalizatorom mnogih kemijskih reakcija i djeluje kao materijal za proizvodnju elektroda, kontakata i oštrih vrhova.

1

Na rang listi najjačih metala na svijetu predvodi iridijum - srebrno-bijeli, tvrdi i vatrostalni metal koji pripada grupi platine. U prirodi je element visoke čvrstoće izuzetno rijedak i često se kombinira s osmijumom. Zbog svoje prirodne tvrdoće teško se obrađuje i veoma je otporan na hemikalije. Iridijum sa velikim poteškoćama reaguje na izlaganje halogenima i natrijum peroksidu.

Ovaj metal igra važnu ulogu u svakodnevnom životu. Dodaje se titanu, hromu i volframu radi poboljšanja otpornosti na kiselu sredinu, koristi se u proizvodnji kancelarijskog materijala i koristi se u nakitu za izradu nakita. Cijena iridija ostaje visoka zbog njegove ograničene prisutnosti u prirodi.

Svijet oko nas još uvijek je prepun brojnih misterija, ali čak i fenomeni i supstance koje su naučnicima već dugo poznate nikada ne prestaju oduševljavati i oduševljavati. Divimo se jarkim bojama, uživamo u ukusima i koristimo svojstva svih vrsta supstanci koje čine naš život udobnijim, sigurnijim i ugodnijim. U potrazi za najpouzdanijim i najjačim materijalima, čovjek je došao do mnogih uzbudljivih otkrića, a evo izbora od samo 25 takvih jedinstvenih spojeva!

25. Dijamanti

Ako ne svi, onda skoro svi to sigurno znaju. Dijamanti nisu samo jedno od najcjenjenijih dragog kamenja, već i jedan od najtvrđih minerala na Zemlji. Na Mohsovoj skali (skala tvrdoće koja procjenjuje reakciju minerala na grebanje), dijamant je naveden u redu 10. Ukupno ima 10 pozicija na ljestvici, a 10. je posljednji i najteži stepen. Dijamanti su toliko tvrdi da ih mogu izgrebati samo drugi dijamanti.

24. Hvatanje mreže vrste pauka Caerostris darwini


Fotografija: pixabay

Teško je povjerovati, ali mreža pauka Caerostris darwini (ili Darwinovog pauka) jača je od čelika i tvrđa od Kevlara. Ova mreža je prepoznata kao najtvrđi biološki materijal na svijetu, iako sada već ima potencijalnog konkurenta, ali podaci još nisu potvrđeni. Paukovo vlakno je testirano na karakteristike kao što su naprezanje na lomljenje, čvrstoća na udar, vlačna čvrstoća i Youngov modul (svojstvo materijala da se odupre istezanju i kompresiji tokom elastične deformacije), a za sve ove pokazatelje paukova mreža se pokazala u najnevjerovatnijim način. Osim toga, Darwinova paukova mreža je nevjerovatno lagana. Na primjer, ako omotamo našu planetu vlaknom Caerostris darwini, težina tako dugog konca bit će samo 500 grama. Tako dugačke mreže ne postoje, ali teoretski proračuni su jednostavno nevjerovatni!

23. Aerografit


Fotografija: BrokenSphere

Ova sintetička pjena jedan je od najlakših vlaknastih materijala na svijetu, a sastoji se od mreže karbonskih cijevi promjera samo nekoliko mikrona. Aerografit je 75 puta lakši od pjene, ali u isto vrijeme mnogo jači i fleksibilniji. Može se komprimirati do 30 puta od svoje originalne veličine bez ikakvog oštećenja njegove izuzetno elastične strukture. Zahvaljujući ovoj osobini, aerografitna pjena može izdržati opterećenja do 40.000 puta veće od vlastite težine.

22. Paladijum metalno staklo


Fotografija: pixabay

Tim naučnika sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju (Berkeley Lab) razvio je novu vrstu metalnog stakla koje kombinuje gotovo idealnu kombinaciju čvrstoće i duktilnosti. Razlog jedinstvenosti novog materijala leži u činjenici da njegova hemijska struktura uspješno skriva krhkost postojećih staklastih materijala i istovremeno održava visok prag izdržljivosti, što u konačnici značajno povećava zamornu čvrstoću ove sintetičke strukture.

21. Volfram karbid


Fotografija: pixabay

Volfram karbid je neverovatno čvrst materijal koji je veoma otporan na habanje. Pod određenim uvjetima, ova veza se smatra vrlo krhkom, ali pod velikim opterećenjem pokazuje jedinstvena plastična svojstva koja se manifestiraju u obliku kliznih traka. Zahvaljujući svim ovim svojstvima, volfram karbid se koristi u proizvodnji oklopnih vrhova i razne opreme, uključujući sve vrste rezača, abrazivnih diskova, bušilica, glodala, burgija i drugih reznih alata.

20. Silicijum karbid


Fotografija: Tiia Monto

Silicijum karbid je jedan od glavnih materijala koji se koristi za proizvodnju borbenih tenkova. Ovaj spoj je poznat po svojoj niskoj cijeni, izvanrednoj vatrostalnosti i visokoj tvrdoći, te se stoga često koristi u proizvodnji opreme ili opreme koja mora odbijati metke, rezati ili brusiti druge izdržljive materijale. Silicijum karbid pravi odlične abrazive, poluprovodnike, pa čak i umetke za nakit koji imitiraju dijamante.

19. Kubni bor nitrid


Foto: wikimedia commons

Kubični bor nitrid je super-tvrd materijal, sličan tvrdoći dijamantu, ali ima i niz karakterističnih prednosti - visoku temperaturnu stabilnost i hemijsku otpornost. Kubni bor nitrid se ne rastvara u gvožđu i niklu čak ni kada je izložen visokim temperaturama, dok dijamant pod istim uslovima prilično brzo ulazi u hemijske reakcije. Ovo je zapravo korisno za njegovu upotrebu u industrijskim alatima za mljevenje.

18. Polietilen ultra visoke molekularne težine (UHMWPE), marka vlakana Dyneema


Fotografija: Justsail

Polietilen visokog modula ima izuzetno visoku otpornost na habanje, nizak koeficijent trenja i visoku otpornost na lom (pouzdanost na niskim temperaturama). Danas se smatra najjačom vlaknastom supstancom na svijetu. Najnevjerovatnija stvar kod ovog polietilena je to što je lakši od vode i može zaustaviti metke u isto vrijeme! Kablovi i užad napravljeni od Dyneema vlakana ne tonu u vodi, ne zahtijevaju podmazivanje i ne mijenjaju svojstva kada su mokri, što je vrlo važno za brodogradnju.

17. Legure titana


Foto: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)

Legure titanijuma su neverovatno duktilne i pokazuju neverovatnu snagu kada se rastežu. Osim toga, imaju visoku otpornost na toplinu i koroziju, što ih čini izuzetno korisnim u oblastima kao što su proizvodnja aviona, raketna industrija, brodogradnja, kemijska, prehrambena i transportna tehnika.

16. Legura tečnog metala


Fotografija: pixabay

Razvijen 2003. godine na Kalifornijskom institutu za tehnologiju, ovaj materijal je poznat po svojoj snazi ​​i izdržljivosti. Naziv jedinjenja označava nešto krhko i tečno, ali na sobnoj temperaturi je zapravo izuzetno tvrd, otporan na habanje, otporan na koroziju i transformiše se pri zagrevanju, kao termoplastika. Glavna područja primjene do sada su proizvodnja satova, palica za golf i maski za mobilne telefone (Vertu, iPhone).

15. Nanoceluloza


Fotografija: pixabay

Nanoceluloza je izolirana od drvenih vlakana i nova je vrsta drvnog materijala koji je čvršći čak i od čelika! Osim toga, nanoceluloza je također jeftinija. Inovacija ima veliki potencijal i u budućnosti bi mogla ozbiljno konkurirati staklu i karbonskim vlaknima. Programeri vjeruju da će ovaj materijal uskoro biti veoma tražen u proizvodnji vojnih oklopa, super-fleksibilnih ekrana, filtera, fleksibilnih baterija, upijajućih aerogela i biogoriva.

14. Zubi puževa


Fotografija: pixabay

Ranije smo vam već govorili o mreži za hvatanje Darwinovog pauka, koja je nekada bila prepoznata kao najjači biološki materijal na planeti. Međutim, nedavna studija je pokazala da je limpet najizdržljivija biološka supstanca poznata nauci. Da, ovi zubi su jači od mreže Caerostris darwini. I to nije iznenađujuće, jer se sićušna morska stvorenja hrane algama koje rastu na površini oštrih stijena, a da bi odvojile hranu od stijene, ove životinje moraju naporno raditi. Naučnici vjeruju da ćemo u budućnosti moći koristiti primjer vlaknaste strukture zuba morskih lipeta u inženjerskoj industriji i početi graditi automobile, čamce, pa čak i letjelice velike čvrstoće, inspirirane primjerom jednostavnih puževa.

13. Maraging čelik


Fotografija: pixabay

Maraging čelik je legura visoke čvrstoće, visoke legure sa odličnom duktilnošću i žilavošću. Materijal se široko koristi u raketnoj nauci i koristi se za izradu svih vrsta alata.

12. Osmijum


Foto: Periodictableru / www.periodictable.ru

Osmijum je neverovatno gust element, a njegova tvrdoća i visoka tačka topljenja otežavaju mašinsku obradu. Zato se osmijum koristi tamo gde se najviše cene izdržljivost i snaga. Legure osmijuma nalaze se u električnim kontaktima, raketama, vojnim projektilima, hirurškim implantatima i mnogim drugim aplikacijama.

11. Kevlar


Foto: wikimedia commons

Kevlar je vlakno visoke čvrstoće koje se može naći u automobilskim gumama, kočionim pločicama, sajlama, protetskim i ortopedskim proizvodima, pancirima, tkaninama za zaštitnu odjeću, brodogradnji i dijelovima bespilotnih letjelica. Materijal je postao gotovo sinonim za snagu i vrsta je plastike nevjerovatno visoke čvrstoće i elastičnosti. Vlačna čvrstoća kevlara je 8 puta veća od čelične žice i počinje da se topi na temperaturi od 450℃.

10. Polietilen visoke molekulske mase visoke gustine, marka Spectra vlakana


Foto: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons

UHMWPE je u suštini vrlo izdržljiva plastika. Spectra, marka UHMWPE, je, zauzvrat, lagano vlakno najveće otpornosti na habanje, 10 puta bolje od čelika po ovom pokazatelju. Kao i Kevlar, Spectra se koristi u proizvodnji pancira i zaštitnih kaciga. Uz UHMWPE, brend Dynimo Spectrum popularan je u brodogradnji i transportnoj industriji.

9. Grafen


Fotografija: pixabay

Grafen je alotrop ugljika, a njegova kristalna rešetka, debela samo jedan atom, toliko je jaka da je 200 puta tvrđi od čelika. Grafen izgleda kao prozirna folija, ali pocijepati ga je gotovo nemoguć zadatak. Da biste probili grafenski list, morat ćete u njega zabiti olovku na kojoj ćete morati izbalansirati teret koji teži cijeli školski autobus. Sretno!

8. Papir od ugljičnih nanocijevi


Fotografija: pixabay

Zahvaljujući nanotehnologiji, naučnici su uspjeli napraviti papir koji je 50 hiljada puta tanji od ljudske kose. Listovi ugljeničnih nanocevi su 10 puta lakši od čelika, ali najneverovatnije je da su čak 500 puta jači od čelika! Makroskopske nanocijevne ploče su najperspektivnije za proizvodnju superkondenzatorskih elektroda.

7. Metalna mikromreža


Fotografija: pixabay

Ovo je najlakši metal na svijetu! Metalna mikromreža je sintetički porozni materijal koji je 100 puta lakši od pjene. Ali nemojte dozvoliti da vas njegov izgled zavara, ove mikromreže su također nevjerovatno izdržljive, dajući im veliki potencijal za upotrebu u svim vrstama inženjerskih aplikacija. Mogu se koristiti za izradu odličnih amortizera i toplotnih izolatora, a zadivljujuća sposobnost metala da se skupi i vrati u prvobitno stanje omogućava mu da se koristi za skladištenje energije. Metalne mikromreže se također aktivno koriste u proizvodnji raznih dijelova za avione američke kompanije Boeing.

6. Ugljične nanocijevi


Fotografija: Korisnik Mstroeck / en.wikipedia

Gore smo već govorili o ultra jakim makroskopskim pločama napravljenim od ugljičnih nanocijevi. Ali kakav je ovo materijal? U suštini ovo su grafenske ravni umotane u cijev (9. tačka). Rezultat je nevjerovatno lagan, elastičan i izdržljiv materijal sa širokim spektrom primjena.

5. Airbrush


Foto: wikimedia commons

Poznat i kao grafen aerogel, ovaj materijal je izuzetno lagan i istovremeno snažan. Novi tip gela u potpunosti zamjenjuje tekuću fazu plinovitom fazom i odlikuje se senzacionalnom tvrdoćom, otpornošću na toplinu, malom gustinom i niskom toplinskom provodljivošću. Nevjerovatno, grafen aerogel je 7 puta lakši od zraka! Jedinstveno jedinjenje može vratiti svoj izvorni oblik čak i nakon 90% kompresije i može apsorbirati količinu ulja koja je 900 puta veća od težine airgrafena koji se koristi za apsorpciju. Možda će u budućnosti ova klasa materijala pomoći u borbi protiv ekoloških katastrofa kao što je izlijevanje nafte.

4. Materijal bez naslova, razvijen od strane Massachusetts Institute of Technology (MIT)


Fotografija: pixabay

Dok ovo čitate, tim naučnika sa MIT-a radi na poboljšanju svojstava grafena. Istraživači su rekli da su već uspjeli pretvoriti dvodimenzionalnu strukturu ovog materijala u trodimenzionalnu. Nova grafenska tvar još nije dobila ime, ali je već poznato da je njena gustoća 20 puta manja od čelika, a čvrstoća 10 puta veća od gustoće čelika.

3. Carbin


Fotografija: Smokefoot

Iako je to samo linearni lanac atoma ugljika, karbin ima 2 puta vlačnu čvrstoću od grafena i 3 puta je tvrđi od dijamanta!

2. Bornitrid wurtzit modifikacija


Fotografija: pixabay

Ova novootkrivena prirodna supstanca nastaje tokom vulkanskih erupcija i 18% je tvrđa od dijamanata. Međutim, superiorniji je od dijamanata u nizu drugih parametara. Wurtzit bor nitrid je jedna od samo 2 prirodne supstance koje se nalaze na Zemlji, a koje su tvrđe od dijamanta. Problem je što takvih nitrida u prirodi ima vrlo malo, pa ih nije lako proučavati niti primijeniti u praksi.

1. Lonsdaleite


Fotografija: pixabay

Također poznat kao heksagonalni dijamant, lonsdaleit se sastoji od atoma ugljika, ali u ovoj modifikaciji atomi su raspoređeni malo drugačije. Kao i wurtzit bor nitrid, lonsdaleite je prirodna supstanca koja je superiornija u tvrdoći od dijamanta. Štaviše, ovaj nevjerovatni mineral je čak 58% tvrđi od dijamanta! Kao i wurtzit bor nitrid, ovo jedinjenje je izuzetno rijetko. Ponekad lonsdaleit nastaje prilikom sudara meteorita koji sadrže grafit sa Zemljom.