ماهي أصعب المواد على الكوكب ؟

  • الجرافين هو أقسى مادة من صنع الإنسان ، أقوى 200 مرة من الفولاذ. الماس هو أقوى مادة يمكن أن نجدها في الطبيعة ، وتتراوح القيمة المقاسة في اختبار صلابة فيكرز بين 70 و 150 جيجا باسكال. تُستخدم مادة الكيفلار غالبًا لاستبدال الحافات الفولاذية الكلاسيكية في سيارات السباق لأنها أخف وزناً وأكثر متانة.
لقد وجد الناس العديد من الموارد المختلفة في الطبيعة والتي تم استخدامها بعد ذلك لإنشاء ملجأ أو أدوات أو مركبات أو صواريخ أو مجوهرات . غالبًا ما يتم الحكم على المنتجات التي تشتريها ، خاصةً إذا كانت تندرج في فئة “التقنية” ، من خلال مدى جودة تصنيعها ومدى قوتها ومدى تأثير استخدامها على المدى الطويل على السلامة المادية للعناصر. إذا كنت تريد شيئًا مرنًا ، فأنت بحاجة إلى مادة صلبة ، وهذا ما توصل إليه البشر حتى الآن.ما هو صلب؟ أولاً ، دعونا نشرح بسرعة ما نتحدث عنه عندما نتحدث عن صلابة مادة معينة. ببساطة ، نشير إلى قوة مادة معينة بدرجات مختلفة من القوة الخارجية التي تمارس ضغطًا على المادة. يتم قياس مواد Superhard باستخدام مقياس يسمى اختبار صلابة Vickers. الوحدة التي تشير إلى نوع الضغط الذي يمكن أن يتحمله المكون قبل أن ينكسر تسمى جيجا باسكال (GPa). على سبيل المثال ، أقوى مادة طبيعية نعرفها هي الألماس ، والتي تتراوح قوتها بين 70 و 150 جيجا باسكال. يعتبر أي شيء يزيد عن 40 جيجا باسكال مادة فائقة الصلابة. 1. الجرافين الشبكة الجزيئية للجرافين. الإدخال الأول في قائمتنا هو مادة من المتوقع أن يكون لها تأثير كبير على صناعة الطيران وإنتاج السيارات. ومع ذلك ، منذ اكتشافه في عام 2010 ، لم يتم استخدامه في التطبيقات التجريبية الخارجية ، وخاصةً في الاختبارات المتعلقة بالفضاء ، والتي أظهرت نتائج واعدة جدًا. إنه أقوى 200 مرة من الفولاذ وأخف 1000 مرة من الورق. يتكون الجرافين من طبقة من ذرات الكربون مرتبة في شبكة مثلثة الشكل. إنه مرن للغاية ، والطريقة التي تتماسك بها ذرات الكربون معًا لا تجعلها قوية جدًا فحسب ، بل تجعلها أيضًا موصلًا للكهرباء والحرارة. بالمقارنة مع النحاس ، فإن جودة الشريط المكون من صفائح الجرافين الملتصقة هي 10٪ ، والموصلية الحرارية عالية تصل إلى الضعف. على الرغم من ثقة المطلعين في أننا سنرى السيارات في النهاية ، 2. ألياف الكربون مادة مركبة من ألياف الكربون السوداء. ألياف الكربون هي شكل من أشكال الألياف تحتوي بشكل أساسي على ذرات كربون مرتبة في نمط سداسي. يبلغ قطر هذه الألياف حوالي 5-10 ميكرومتر. الفرق الرئيسي بين الجرافين وألياف الكربون هو أن حجم الجرافين هو سمك طبقة ذرة كربون واحدة بقطر أصغر بكثير. تجعل خصائص ألياف الكربون منها خيارًا ممتازًا لتصنيع المعدات العسكرية والصواريخ وقطع غيار السيارات الرياضية التي تتميز بالصلابة العالية وخفة الوزن للغاية. يمكن أن تتحمل ألياف الكربون أيضًا درجات حرارة عالية جدًا ولديها مقاومة قوية للعديد من المواد الكيميائية الكاشطة المختلفة. 3. كيفلر من حيث الضغط الذي يمكن أن يتحمله ، فإن الكيفلار أقوى بخمس مرات من الفولاذ. مادة صلبة أخرى مناسبة لصناعة السيارات والجيش هي كيفلر. من حيث الضغط الذي يمكن أن يتحمله ، فإن الكيفلار أقوى بخمس مرات من الفولاذ. هذا هو السبب في أنها لا تزال تستخدم في صناعة السترات: إنها صلبة للغاية ، وهي مادة خفيفة للغاية. 4. الماس الماس هو أقوى مادة يمكن أن نجدها في الطبيعة. قد ترغب في رؤية الماس في أعلى هذه القائمة ، لكن المواد التي من صنع الإنسان أقوى بكثير من أقسى المعادن التي يمكن أن نجدها على وجه الأرض. على الرغم من ندرة الماس وباهظ الثمن ، إلا أنه لا يزال يستخدم في العديد من الصناعات. بعض الأنواع الخاصة من الماس الأزرق مناسبة بشكل خاص للاستخدام كعوازل وموصلات كهربائية (شبه). 5. الألياف الزجاجية المواد المركبة من الألياف الزجاجية. تم إنشاء هذه المادة الاصطناعية لأول مرة في ثلاثينيات القرن الماضي وهي تشبه إلى حد بعيد ألياف الكربون. ومع ذلك ، فإن تكلفة تصنيعها أرخص بكثير من ألياف الكربون ، ولهذا السبب غالبًا ما تستخدم كوسيلة لعزل المباني.
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنمنحك أفضل تجربة ممكنة على موقعنا. بالمتابعة في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
قبول