25 stärkste Materialien, die man kennt

Das ist der Klassiker. Beachten Sie, dass Härte in diesem Fall "Kratzfestigkeit" bedeutet. In der Mohs-Skala (eine qualitative Skala, die den Widerstand verschiedener Mineralien misst) kommt ein Diamant bei einer 10 (die Skala reicht von 1 bis 10, wobei 10 am härtesten ist). Ein Diamant ist so hart, dass andere Diamanten verwendet werden müssen, um ihn zu schneiden.

Die Darwin-Rindenspinnenwebe wird oft als die härteste biologische Substanz der Welt bezeichnet (obwohl diese Behauptung nun von einem anderen biologischen Material angefochten wird), ist stärker als Stahl und härter als Kevlar. Ebenso bemerkenswert ist das Gewicht. Ein Strang, der lang genug ist, um den Erddurchmesser zu umgeben, würde nur ein halbes Kilogramm wiegen.

Dieser synthetische Schaum ist eines der leichtesten Strukturmaterialien der Welt. Es ist etwa 75 Mal leichter als Styropor (aber viel stärker!). Dieses Material kann auf ein Drittel seiner ursprünglichen Größe komprimiert werden, ohne seine Struktur zu beschädigen. Eine andere Betrachtungsweise: Aerographit kann bis zu 40.000 Mal sein Eigengewicht tragen.

Diese Substanz wurde von Wissenschaftlern in Kalifornien entwickelt und hat fast die perfekte Kombination aus Zähigkeit und Stärke. Der Grund dafür ist, dass seine chemische Struktur der Sprödigkeit von Glas entgegenwirkt, aber dennoch seine Festigkeit beibehält.

Wolframcarbid ist unglaublich hart und hat eine sehr gute Streckgrenze, aber es ist ziemlich brüchig, wenn es verbogen oder zertrümmert wird.

Dies ist das Grundmaterial in Kampfpanzern. Tatsächlich wird es in fast allem verwendet, was Kugeln ablenkt, schleift oder bricht. Es hat eine Mohs-Härte von 9 und hat auch eine geringe Wärmeausdehnung.

Etwa so stark wie Diamant, hat kubisches Bornitrid einen großen Vorteil ... es ist in Nickel und Eisen bei hohen Temperaturen unlöslich. Aus diesem Grund kann man diese Elemente bearbeiten (Diamant bildet Nitride mit Eisen und Nickel bei hohen Temperaturen).

Es wurde behauptet, die stärkste Faser der Welt zu sein. Das Erstaunlichste daran ist, dass es leichter als Wasser ist ... es kann Kugeln stoppen!

Titanlegierungen sind extrem flexibel und haben eine sehr hohe Zugfestigkeit, sind aber nicht so hart wie Stahllegierungen.

Diese Substanz, die am Caltech entwickelt wurde, ist in Bezug auf die Festigkeit sehr gut abgerundet. Es ist im Grunde ein Tausendsassa, aber ein Meister von niemandem. Es hat eine hohe Härte, Zugfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit.

Hergestellt aus Zellstoff, ist dieses neue Wundermaterial stärker als Stahl! Es ist auch billiger. In der Tat wurde Nanocellulose als eine kostengünstigere Alternative zu Glas und Kohlefasern angesehen.

Vorhin haben wir erwähnt, dass das Darwin-Rinden-Spinnennetz eines der stärksten biologischen Materialien auf der Erde war. Limpet Zähne erweisen sich jedoch als noch stärker als Spinnweben. Die Zähne von Napfschnecken (Wasserschnecken) sind extrem hart. Sie müssen sein, denn sie werden verwendet, um Algen von Felsoberflächen zu entfernen. Wissenschaftler glauben, dass wir die Faserstruktur von Napfzähnen in Zukunft kopieren und in Autos, Booten und sogar Flugzeugen verwenden könnten.

Diese Substanz verbindet extreme Festigkeit und Zähigkeit ohne die Formbarkeit zu verlieren. Es findet viele Anwendungen in Luft- und Raumfahrt- und Werkzeugtechnologien.

Ein extrem dichtes Element, Osmium, wird für Dinge verwendet, die eine hohe Haltbarkeit und Härte erfordern (elektrische Kontakte, Füllfederhalter usw.).

Von Fellen bis hin zu kugelsicheren Westen wird Kevlar fast gleichbedeutend mit Härte. Kevlar ist eine Art von Kunststoff, der eine extrem hohe Zugfestigkeit aufweist. Tatsächlich ist die Zugfestigkeit ungefähr achtmal so hoch wie bei einem Stahldraht! Es kann auch Temperaturen von etwa 450 ° C standhalten.

Hochleistungspolyethylen ist grundsätzlich ein sehr starker Kunststoff. Dieser leichte, starke Faden hält einer unglaublichen Spannung stand und ist zehnmal stärker als Stahl (Pfund pro Pfund). Ähnlich wie Kevlar wird Spectra auch für ballistische Westen, Helme und gepanzerte Fahrzeuge verwendet.

Als ein Allotrop von Kohlenstoff ist eine ein Atom dicke Platte 200 mal stärker als Stahl. Obwohl es wie Saran Wrap aussieht ... viel Glück durchbrechen. Sie müssten einen Schulbus auf einem Bleistift über dem Graphen balancieren, um ein Loch in das Blatt zu stoßen!

Diese Nanotechnologie besteht aus Kohlenstoffröhren, die 50.000 Mal dünner sind als menschliches Haar. Dies erklärt, warum es 10 mal leichter ist als Stahl, aber 500 mal stärker.

Das weltweit leichteste metallische Mikrolack ist eines der leichtesten Strukturmaterialien der Erde. Manche behaupten, dass es 100 mal leichter ist als Styropor! Als synthetisches und poröses, aber extrem starkes Material wird es in vielen Bereichen der Technik eingesetzt. Boeing hat erwähnt, dass es bei der Herstellung von Flugzeugen verwendet wird, hauptsächlich bei Fußböden, Sitzrahmen und Wänden.

Carbon Nanotubes (CNTs) sind einfache "nahtlose zylindrische Hohlfasern", die aus einer einzigen Platte aus reinem Graphit bestehen. Das Ergebnis ist ein extrem leichtes Material. Im Nanomaßstab haben Kohlenstoff-Nanoröhren 200-mal höhere Festigkeiten als Stahl.

Auch als Graphen-Aerogel bekannt, stellen Sie sich die Zähigkeit von Graphen in Kombination mit unvorstellbarer Leichtigkeit vor. Du kannst es dir nicht vorstellen, oder? Nun, machen wir es noch unvorstellbarer ... es ist 7 mal leichter als Luft! Dieses unglaubliche Material kann sich nach mehr als 90% Kompression vollständig erholen und kann bis zu 900-mal sein eigenes Gewicht in Öl aufnehmen. Es besteht die Hoffnung, dass dieses Material zur Beseitigung von Ölverschmutzungen verwendet werden könnte.

Zum jetzigen Zeitpunkt glauben Wissenschaftler am MIT, dass sie das Geheimnis gefunden haben, um die zweidimensionale Stärke von Graphen in 3 Dimensionen zu maximieren. Ihre bisher ungenannte Substanz kann etwa 5% der Dichte von Stahl, aber 10 mal die Stärke haben.

Obwohl es nur eine einzige Kette von Atomen ist, hat Carbin die doppelte Zugfestigkeit von Graphen und die dreifache Steifigkeit von Diamant.

Diese natürliche Substanz wird unter der Intensität von Vulkanexplosionen produziert und ist 18% härter als Diamant. Es ist einer von nur zwei natürlich vorkommenden Substanzen, die kürzlich in Bezug auf die Härte Diamanten übertroffen haben. Das Problem ist, dass es nicht viel von dieser Substanz gibt und es schwierig ist, sie tatsächlich zu testen.

Diese Substanz, die auch als hexagonaler Diamant bezeichnet wird, besteht ebenfalls aus Kohlenstoffatomen, aber sie sind einfach anders angeordnet. Zusammen mit Wurtzit-Bornitrid ist es einer von zwei Naturstoffen, die härter sind als Diamant. In der Tat ist es 58% härter! Wie bei der vorherigen Substanz ist es jedoch relativ knapp. Es entsteht manchmal, wenn Graphit enthaltende Meteorite die Erde treffen.