Bland ämnen försöker man alltid peka ut de som har den mest extrema graden av en viss egenskap. Människor har alltid lockats till de hårdaste materialen, de lättaste eller tyngsta, lätta och eldfasta. Vi uppfann konceptet med en idealisk gas och en idealisk svart kropp och försökte sedan hitta naturliga analoger så nära dessa modeller som möjligt. Som ett resultat lyckades människan hitta eller skapa fantastiska ämnen.
1. Det svartaste ämnet
Detta ämne kan absorbera upp till 99,9 % av ljuset, en nästan perfekt svart kropp. Det erhölls från speciellt sammankopplade lager av kolnanorör. Ytan på det resulterande materialet är grov och reflekterar praktiskt taget inte ljus. Användningsområdena för ett sådant ämne är enorma - från supraledande system till att förbättra egenskaperna hos optiska system. Till exempel, genom användningen av sådant material skulle det vara möjligt att förbättra kvaliteten på teleskop och kraftigt öka effektiviteten hos solpaneler.
2. Det mest brandfarliga ämnet
Få människor har inte hört talas om napalm. Men detta är bara en av representanterna för klassen av starka brandfarliga ämnen. Dessa inkluderar styrofoam, och särskilt klortrifluorid. Detta kraftfulla oxidationsmedel kan antända även glas och reagerar våldsamt med nästan alla oorganiska och organiska föreningar. Det finns kända fall då ett utspillt ton klortrifluorid till följd av en brand brann 30 centimeter djupt in i betongytan på platsen och ytterligare en meter grus och sandkudde. Det gjordes försök att använda ämnet som kemiskt krigsmedel eller raketbränsle, men de övergavs på grund av för stor fara.
3. Giftigt ämne
Det starkaste giftet på jorden är också en av de mest populära kosmetika. Vi pratar om botulinumtoxiner, som används inom kosmetologi under namnet Botox. Detta ämne är en avfallsprodukt från bakterien Clostridium botulinum och har den högsta molekylvikten bland proteiner. Detta är vad som bestämmer dess egenskaper som det mest kraftfulla giftiga ämnet. 0,00002 mg/min/l torrsubstans är tillräckligt för att göra det drabbade området dödligt för människor i 12 timmar. Dessutom absorberas detta ämne perfekt från slemhinnorna och orsakar allvarliga neurologiska symtom.
4. Det hetaste ämnet
Kärnbrasor brinner i stjärnornas djup och når ofattbara temperaturer. Men människan lyckades komma närmare dessa figurer och få en kvarg-gluon "soppa". Detta ämne har en temperatur på 4 biljoner grader Celsius, vilket är 250 tusen gånger varmare än solen. Det erhölls genom att kollidera med guldatomer med nästan ljushastighet, vilket resulterade i att neutroner och protoner smälte. Det är sant att detta ämne endast existerade för en biljondel av en biljondels sekund och upptog en biljondel av en centimeter.
I denna nominering är rekordhållaren fluor-antimonsyra. Det är 21019 gånger mer kaustik än svavelsyra, kan smälta glas och explodera när vatten tillsätts. Dessutom avger den dödliga giftiga ångor.
6. Det mest explosiva ämnet
HMX är det mest kraftfulla sprängämnet och är även resistent mot höga temperaturer. Det är detta som gör det oumbärligt i militära angelägenheter - för att skapa formade laddningar, plast, kraftfulla sprängämnen och fyllmedel för säkringar av kärnladdningar. HMX används också för fredliga ändamål, till exempel vid borrning av högtemperaturgas- och oljekällor, och även som en komponent i fast raketbränsle. HMX har också en analog, heptanitrocubane, som har ännu större explosiv kraft, men också är dyrare och därför används mer i laboratorieförhållanden.
7. Det mest radioaktiva ämnet
Detta ämne har inga stabila isotoper i naturen, men det genererar en enorm mängd radioaktiv strålning. En av isotoperna, polonium-210, används för att skapa mycket lätta, kompakta och samtidigt kraftfulla neutronkällor. Dessutom, i legeringar med vissa metaller, används polonium för att skapa värmekällor för kärnkraftverk; i synnerhet används sådana enheter i rymden. Dessutom, på grund av den korta halveringstiden för denna isotop, är det ett mycket giftigt ämne som kan orsaka allvarlig strålningssjuka.
8. Det tyngsta ämnet
År 2005 konstruerade tyska forskare ett ämne i form av en diamant nanorod. Det är en samling diamanter i nanoskala. Ett sådant ämne har den lägsta graden av kompression och den högsta specifika densiteten som mänskligheten känner till. Dessutom kommer en beläggning gjord av ett sådant material att ha enorm slitstyrka.
9. Det starkaste magnetiska ämnet
En annan skapelse av specialister från laboratorier. Det erhölls på basis av järn och kväve 2010. För närvarande hålls detaljerna hemliga, eftersom det tidigare ämnet 1996 inte kunde reproduceras igen. Men det är redan känt att rekordhållaren har 18% starkare magnetiska egenskaper än den närmaste analogen. Om detta ämne blir tillgängligt i industriell skala, kan vi förvänta oss uppkomsten av kraftfulla elektromagnetiska motorer.
10. Den starkaste överfluiditeten
Helium II har hög värmeledningsförmåga och en fullständig frånvaro av viskositet vid extremt låga temperaturer, det vill säga det uppvisar egenskapen superfluiditet. Det kan sippra igenom fasta material och spontant rinna ut ur vilken behållare som helst. Detta ämne kan bli en idealisk värmeledare, där värme rör sig mer som en våg och inte försvinner.
Använd: Utanför staden
Denna grundläggande lista med tio element är den tyngsta när det gäller densitet per kubikcentimeter. Observera dock att densitet inte är massa, den mäter helt enkelt hur tätt packad massan av ett föremål är.
Nu när vi förstår detta, låt oss ta en titt på de tyngsta i hela det kända universum.
10. Tantal
Densitet per 1 cm³ - 16,67 g
Atomnumret för tantal är 73. Denna blågrå metall är mycket hård och har dessutom en superhög smältpunkt.
9. Uran 
Densitet per 1 cm³ - 19,05 g
Upptäckt 1789 av den tyske kemisten Martin H. Klaprot, blev metallen äkta uran först nästan hundra år senare, 1841, tack vare den franske kemisten Eugene Melchior Peligot.
8. Volfram (Wolframium) 
Densitet per 1 cm³ - 19,26 g
Volfram finns i fyra olika mineral och är också det tyngsta av alla grundämnen och spelar en viktig biologisk roll.
7. Guld (Aurum) 
Densitet per 1 cm³ - 19,29 g
De säger att pengar inte växer på träd, men detsamma kan inte sägas om guld! Små spår av guld har hittats på eukalyptusträdens blad.
6. Plutonium 
Densitet per 1 cm³ - 20,26 g
Plutonium uppvisar ett färgstarkt oxidationstillstånd i vattenlösning, och kan även spontant ändra oxidationstillstånd och färg! Detta är en riktig kameleont bland elementen.
5. Neptunium 
Densitet per 1 cm³ - 20,47 g
Uppkallad efter planeten Neptunus, upptäcktes den av professor Edwin McMillan 1940. Det blev också det första syntetiska transuranelementet från aktinidfamiljen som upptäcktes.
4. Rhenium 
Densitet per 1 cm³ - 21,01 g
Namnet på detta kemiska element kommer från det latinska ordet "Rhenus", som betyder "Rhen". Den upptäcktes av Walter Noddack i Tyskland 1925.
3. Platina 
Densitet per 1 cm³ - 21,45 g
En av de mest ädla metallerna på denna lista (tillsammans med guld), och används för att göra nästan allt. Som ett konstigt faktum kan all platina som utvinns (varenda bit) passa i ett vardagsrum av medelstor storlek! Inte mycket, faktiskt. (Försök att lägga allt guld i den.)
2. Iridium
Densitet per 1 cm³ - 22,56 g
Iridium upptäcktes i London 1803 av den engelske kemisten Smithson Tennant tillsammans med osmium: element som finns i naturlig platina som föroreningar. Ja, iridium upptäcktes av en ren slump.
1. Osmium
Densitet per 1 cm³ - 22,59 g
Det finns inget tyngre (per kubikcentimeter) än osmium. Namnet på detta element kommer från det antika grekiska ordet "osme", som betyder "lukt", eftersom de kemiska reaktionerna av dess upplösning i syra eller vatten åtföljs av en obehaglig, ihållande lukt.
Osmium definieras för närvarande som det tyngsta ämnet på planeten. Bara en kubikcentimeter av detta ämne väger 22,6 gram. Det upptäcktes 1804 av den engelske kemisten Smithson Tennant; när guld löstes upp i ett provrör fanns en fällning kvar. Detta hände på grund av osmiums egenhet; det är olösligt i alkalier och syror.
Det tyngsta elementet på planeten
Det är ett blåvitt metallpulver. Det förekommer i naturen i sju isotoper, varav sex är stabila och en är instabil. Det är något tätare än iridium, som har en densitet på 22,4 gram per kubikcentimeter. Av de material som hittills upptäckts är det tyngsta ämnet i världen osmium.
Den tillhör gruppen lantan, yttrium, skandium och andra lantanider.
Dyrare än guld och diamanter
Mycket lite av det bryts, cirka tio tusen kilo per år. Även den största osmiumkällan, Dzhezkazgan-fyndigheten, innehåller cirka tre tiomiljondelsdelar. Marknadsvärdet för den sällsynta metallen i världen når cirka 200 tusen dollar per gram. Dessutom är den maximala renheten för elementet under reningsprocessen cirka sjuttio procent.
Även om ryska laboratorier lyckades få en renhet på 90,4 procent, översteg mängden metall inte flera milligram.
Densitet av materia bortom planeten Jorden
Osmium är utan tvekan ledaren för de tyngsta elementen på vår planet. Men om vi vänder blicken ut i rymden, kommer vår uppmärksamhet att avslöja många ämnen som är tyngre än vår "kung" av tunga element.
Faktum är att i universum finns förhållanden något annorlunda än på jorden. Seriens gravitation är så stor att substansen blir otroligt tät.
Om vi betraktar atomens struktur kommer vi att finna att avstånden i den interatomiska världen påminner något om det utrymme vi ser. Där planeter, stjärnor och andra finns på ganska stort avstånd. Resten är upptagen av tomhet. Det är precis den strukturen som atomer har, och med stark gravitation minskar detta avstånd ganska avsevärt. Upp till "pressning" av vissa elementarpartiklar i andra.
Neutronstjärnor är supertäta rymdobjekt
Genom att söka bortom vår jord kan vi hitta den tyngsta materien i rymden i neutronstjärnor.
Dessa är ganska unika rymdinvånare, en av de möjliga typerna av stjärnutveckling. Diametern på sådana föremål sträcker sig från 10 till 200 kilometer, med en massa som är lika med vår sol eller 2-3 gånger mer.
Denna kosmiska kropp består huvudsakligen av en neutronkärna, som består av strömmande neutroner. Även om det, enligt vissa forskares antaganden, borde vara i ett solidt tillstånd, finns det inte tillförlitlig information idag. Det är dock känt att det är neutronstjärnor som, efter att ha nått sin kompressionsgräns, därefter omvandlas till en kolossal frigöring av energi, i storleksordningen 10 43 -10 45 joule.
Tätheten hos en sådan stjärna är jämförbar med till exempel vikten av Mount Everest placerad i en tändsticksask. Detta är hundratals miljarder ton på en kubikmillimeter. Till exempel, för att göra det mer tydligt hur hög densiteten av materia är, låt oss ta vår planet med dess massa på 5,9 × 1024 kg och "förvandla" den till en neutronstjärna.
Som ett resultat, för att vara lika med densiteten hos en neutronstjärna, måste den reduceras till storleken på ett vanligt äpple, med en diameter på 7-10 centimeter. Tätheten av unika stjärnobjekt ökar när du rör dig mot mitten.
Lager och densitet av materia
Stjärnans yttre skikt representeras i form av en magnetosfär. Direkt under den når ämnets densitet redan ungefär ett ton per kubikcentimeter. Med tanke på vår kunskap om jorden, för tillfället, är detta den tyngsta substansen av de upptäckta elementen. Men skynda dig inte att dra slutsatser.
Låt oss fortsätta vår forskning om unika stjärnor. De kallas också pulsarer på grund av den höga rotationshastigheten runt deras axel. Denna indikator för olika objekt sträcker sig från flera tiotals till hundratals varv per sekund.
Låt oss gå vidare i studiet av supertäta kosmiska kroppar. Detta följs av ett lager som har egenskaperna hos en metall, men som sannolikt är lika i beteende och struktur. Kristaller är mycket mindre än vi ser i kristallgittret av jordiska ämnen. För att bygga en linje av 1 centimeter kristaller måste du lägga ut mer än 10 miljarder element. Densiteten i detta skikt är en miljon gånger högre än i det yttre skiktet. Detta är inte det tyngsta materialet i stjärnan. Därefter kommer ett lager rikt på neutroner, vars densitet är tusen gånger högre än det föregående.
Neutronstjärnans kärna och dess densitet
Nedan finns kärnan, det är här densiteten når sitt maximum – dubbelt så högt som det överliggande lagret. Ämnet i kärnan i en himlakropp består av alla elementarpartiklar som fysiken känner till. Med detta har vi nått slutet av resan till kärnan av en stjärna på jakt efter det tyngsta ämnet i rymden.
Uppdraget på jakt efter ämnen som är unika i densitet i universum verkar vara avslutat. Men rymden är full av mysterier och oupptäckta fenomen, stjärnor, fakta och mönster.
Svarta hål i universum
Du bör vara uppmärksam på vad som redan är öppet idag. Dessa är svarta hål. Kanske kan dessa mystiska föremål vara kandidater för det faktum att den tyngsta materien i universum är deras komponent. Observera att gravitationen hos svarta hål är så stark att ljus inte kan fly.
Enligt forskare blir materia som dras in i rum-tid-regionen så tät att det inte finns något utrymme kvar mellan elementarpartiklar.
Tyvärr, bortom händelsehorisonten (den så kallade gränsen där ljus och vilket föremål som helst, under påverkan av gravitationen, inte kan lämna ett svart hål), följer våra gissningar och indirekta antaganden baserade på emission av partikelströmmar.
Ett antal forskare föreslår att rum och tid blandas bortom händelsehorisonten. Det finns en åsikt att de kan vara en "passage" till ett annat universum. Kanske är detta sant, även om det är fullt möjligt att bortom dessa gränser öppnar sig ett annat utrymme med helt nya lagar. Ett område där tid byter "plats" med rum. Placeringen av framtiden och det förflutna bestäms helt enkelt av valet att följa. Som vårt val att gå höger eller vänster.
Det är potentiellt möjligt att det finns civilisationer i universum som har bemästrat tidsresor genom svarta hål. Kanske kommer människor från planeten Jorden i framtiden att upptäcka hemligheten med att resa genom tiden.
Världen omkring oss är fortfarande fylld av många mysterier, men även fenomen och ämnen som forskare har känt till under lång tid slutar aldrig att förvåna och glädjas. Vi beundrar ljusa färger, njuter av smaker och använder egenskaperna hos alla typer av ämnen som gör våra liv bekvämare, säkrare och roligare. I jakten på de mest pålitliga och starka materialen har människan gjort många spännande upptäckter, och här är ett urval av bara 25 sådana unika föreningar!
25. Diamanter
Om inte alla, så vet nästan alla detta med säkerhet. Diamanter är inte bara en av de mest vördade värdefulla stenar, men också ett av de hårdaste mineralerna på jorden. På Mohs-skalan (en hårdhetsskala som utvärderar ett minerals reaktion på repor) är en diamant listad på rad 10. Det finns totalt 10 positioner på skalan, och den 10:e är den sista och svåraste graden. Diamanter är så hårda att de bara kan skrapas av andra diamanter.
24. Fånga nät av spindelarten Caerostris darwini
Foto: pixabay
Det är svårt att tro, men nätet av spindeln Caerostris darwini (eller Darwins spindel) är starkare än stål och hårdare än Kevlar. Denna webb har erkänts som det hårdaste biologiska materialet i världen, även om det nu redan har en potentiell konkurrent, men uppgifterna har ännu inte bekräftats. Spindelfibern testades för sådana egenskaper som brotttöjning, slaghållfasthet, draghållfasthet och Youngs modul (egenskapen hos ett material att motstå sträckning och kompression under elastisk deformation), och för alla dessa indikatorer visade spindelväven sig själv på ett högst fantastiskt sätt. Dessutom är Darwins spindelnät otroligt lätt. Till exempel, om vi lindar vår planet med Caerostris darwini-fiber, kommer vikten av en så lång tråd att vara bara 500 gram. Så långa nätverk finns inte, men de teoretiska beräkningarna är helt enkelt fantastiska!
23. Aerografit
Foto: BrokenSphere
Detta syntetiska skum är ett av de lättaste fibermaterialen i världen, och det består av ett nätverk av kolrör bara några mikrometer i diameter. Aerographite är 75 gånger lättare än skum, men samtidigt mycket starkare och mer flexibelt. Den kan komprimeras till 30 gånger sin ursprungliga storlek utan att skada dess extremt elastiska struktur. Tack vare denna egenskap tål luftgrafitskum belastningar upp till 40 000 gånger sin egen vikt.
22. Palladium metallglas
Foto: pixabay
Ett team av forskare från California Institute of Technology (Berkeley Lab) har utvecklat en ny typ av metalliskt glas som kombinerar en nästan idealisk kombination av styrka och duktilitet. Anledningen till det unika med det nya materialet ligger i det faktum att dess kemiska struktur framgångsrikt döljer bräckligheten hos befintliga glasartade material och samtidigt upprätthåller en hög uthållighetströskel, vilket i slutändan avsevärt ökar utmattningshållfastheten hos denna syntetiska struktur.
21. Volframkarbid
Foto: pixabay
Volframkarbid är ett otroligt hårt material som är mycket slitstarkt. Under vissa förhållanden anses denna anslutning vara mycket spröd, men under tung belastning visar den unika plastegenskaper, manifesterade i form av glidband. Tack vare alla dessa egenskaper används volframkarbid vid tillverkning av pansarbrytande spetsar och diverse utrustning, inklusive alla typer av fräsar, slipskivor, borrar, fräsar, borrkronor och andra skärverktyg.
20. Kiselkarbid
Foto: Tiia Monto
Kiselkarbid är ett av de viktigaste materialen som används för tillverkning av stridsvagnar. Denna förening är känd för sin låga kostnad, enastående eldfasthet och höga hårdhet, och används därför ofta vid tillverkning av utrustning eller redskap som måste avleda kulor, skära eller slipa andra hållbara material. Kiselkarbid gör utmärkta slipmedel, halvledare och till och med skär i Smycken imitera diamanter.
19. Kubisk bornitrid
Foto: wikimedia commons
Kubisk bornitrid är ett superhårt material, liknar diamant till hårdhet, men har också en rad utmärkande fördelar - hög temperaturstabilitet och kemisk beständighet. Kubisk bornitrid löser sig inte i järn och nickel även när den utsätts för höga temperaturer, medan diamant under samma förhållanden går in i kemiska reaktioner ganska snabbt. Detta är faktiskt fördelaktigt för dess användning i industriella slipverktyg.
18. Polyeten med ultrahög molekylvikt (UHMWPE), Dyneema fibermärke
Foto: Justsail
Polyeten med hög modul har extremt hög slitstyrka, låg friktionskoefficient och hög brottseghet (tillförlitlighet vid låg temperatur). Idag anses det vara det starkaste fibrösa ämnet i världen. Det mest fantastiska med denna polyeten är att den är lättare än vatten och kan stoppa kulor samtidigt! Kablar och linor gjorda av Dyneema-fibrer sjunker inte i vatten, kräver ingen smörjning och ändrar inte sina egenskaper när de är våta, vilket är mycket viktigt för skeppsbyggnad.
17. Titanlegeringar
Foto: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)
Titanlegeringar är otroligt sega och uppvisar fantastisk styrka när de sträcks. Dessutom har de hög värmebeständighet och korrosionsbeständighet, vilket gör dem extremt användbara inom områden som flygplanstillverkning, raketer, skeppsbyggnad, kemi, livsmedel och transportteknik.
16. Flytande metallegering
Foto: pixabay
Utvecklat 2003 vid California Institute of Technology, detta material är känt för sin styrka och hållbarhet. Namnet på föreningen antyder något skört och flytande, men vid rumstemperatur är det faktiskt extremt hårt, slitstarkt, motståndskraftigt mot korrosion och omvandlas vid upphettning, som termoplaster. De huvudsakliga användningsområdena hittills är tillverkning av klockor, golfklubbor och skal till mobiltelefoner (Vertu, iPhone).
15. Nanocellulosa
Foto: pixabay
Nanocellulosa är isolerad från träfiber och är en ny typ av trämaterial som är ännu starkare än stål! Dessutom är nanocellulosa också billigare. Innovationen har stor potential och kan i framtiden på allvar konkurrera med glas och kolfiber. Utvecklarna tror att detta material snart kommer att bli mycket efterfrågat vid tillverkning av militär rustning, superflexibla skärmar, filter, flexibla batterier, absorberande aerogeler och biobränslen.
14. Tänder av limpet sniglar
Foto: pixabay
Tidigare har vi redan berättat om Darwin-spindelns fångstnät, som en gång erkändes som det starkaste biologiska materialet på planeten. En nyligen genomförd studie har dock visat att limpet är det mest hållbara biologiska ämne som vetenskapen känner till. Ja, dessa tänder är starkare än nätet av Caerostris darwini. Och detta är inte förvånande, eftersom små havsdjur livnär sig på alger som växer på ytan av hårda stenar, och för att skilja mat från berget måste dessa djur arbeta hårt. Forskare tror att vi i framtiden kommer att kunna använda exemplet med den fibrösa strukturen av tänderna på havssnäckor i verkstadsindustrin och börja bygga bilar, båtar och till och med höghållfasta flygplan, inspirerade av exemplet med enkla sniglar.
13. Maråldrat stål
Foto: pixabay
Maråldrat stål är en höghållfast, höglegerad legering med utmärkt duktilitet och seghet. Materialet används flitigt inom raketvetenskap och används för att tillverka alla typer av verktyg.
12. Osmium
Foto: Periodictableru / www.periodictable.ru
Osmium är ett otroligt tätt grundämne och dess hårdhet och höga smältpunkt gör det svårt att bearbeta. Därför används osmium där hållbarhet och styrka värdesätts högst. Osmiumlegeringar finns i elektriska kontakter, raketer, militära projektiler, kirurgiska implantat och många andra applikationer.
11. Kevlar
Foto: wikimedia commons
Kevlar är en höghållfast fiber som finns i bildäck, bromsbelägg, kablar, proteser och ortopediska produkter, kroppsskydd, skyddskläder, skeppsbyggnad och delar av obemannade flygfarkoster. Materialet har nästan blivit synonymt med styrka och är en typ av plast med otroligt hög hållfasthet och elasticitet. Draghållfastheten hos Kevlar är 8 gånger högre än för ståltråd, och den börjar smälta vid en temperatur på 450 ℃.
10. Ultrahög molekylvikt högdensitetspolyeten, Spectra-fibermärke
Foto: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons
UHMWPE är i grunden en mycket hållbar plast. Spectra, ett UHMWPE-märke, är i sin tur en lätt fiber med högsta slitstyrka, 10 gånger överlägsen stål i denna indikator. Precis som Kevlar används Spectra vid tillverkning av kroppsskydd och skyddshjälmar. Tillsammans med UHMWPE är varumärket Dynimo Spectrum populärt inom varvs- och transportindustrin.
9. Grafen
Foto: pixabay
Grafen är en allotrop av kol, och dess kristallgitter, bara en atom tjockt, är så starkt att det är 200 gånger hårdare än stål. Grafen ser ut som matfilm, men att riva den är en nästan omöjlig uppgift. För att sticka hål på ett grafenark måste du sticka en penna i den, på vilken du måste balansera en last som väger en hel skolbuss. Lycka till!
8. Kolnanorörspapper
Foto: pixabay
Tack vare nanotekniken har forskare lyckats göra papper som är 50 tusen gånger tunnare än ett människohår. Skivor av kolnanorör är 10 gånger lättare än stål, men det mest fantastiska är att de är så mycket som 500 gånger starkare än stål! Makroskopiska nanorörsplattor är mest lovande för tillverkning av superkondensatorelektroder.
7. Mikronät i metall
Foto: pixabay
Detta är den lättaste metallen i världen! Metallmikronät är ett syntetiskt poröst material som är 100 gånger lättare än skum. Men låt inte utseendet lura dig, dessa mikronät är också otroligt hållbara, vilket ger dem stor potential för användning i alla möjliga tekniska tillämpningar. De kan användas för att göra utmärkta stötdämpare och värmeisolatorer, och metallens fantastiska förmåga att krympa och återgå till sitt ursprungliga tillstånd gör att den kan användas för energilagring. Metallmikronät används också aktivt i produktionen av olika delar till flygplan från det amerikanska företaget Boeing.
6. Kolnanorör
Foto: Användare Mstroeck / en.wikipedia
Vi har redan pratat ovan om ultrastarka makroskopiska plattor gjorda av kolnanorör. Men vad är detta för material? I huvudsak är dessa grafenplan rullade in i ett rör (9:e punkten). Resultatet är ett otroligt lätt, tåligt och hållbart material med ett brett användningsområde.
5. Airbrush
Foto: wikimedia commons
Även känt som grafen aerogel, är detta material extremt lätt och starkt på samma gång. Den nya typen av gel ersätter helt den flytande fasen med en gasfas och kännetecknas av sensationell hårdhet, värmebeständighet, låg densitet och låg värmeledningsförmåga. Otroligt nog är grafen aerogel 7 gånger lättare än luft! Den unika blandningen kan återställa sin ursprungliga form även efter 90 % kompression och kan absorbera en mängd olja som är 900 gånger vikten av luftgrafenen som används för absorption. Kanske kommer denna klass av material i framtiden att hjälpa till att bekämpa miljökatastrofer som oljeutsläpp.
4. Namnlöst material, utvecklat av Massachusetts Institute of Technology (MIT)
Foto: pixabay
När du läser detta arbetar ett team av forskare från MIT för att förbättra egenskaperna hos grafen. Forskarna sa att de redan har lyckats omvandla den tvådimensionella strukturen av detta material till tredimensionell. Det nya grafenämnet har ännu inte fått sitt namn, men det är redan känt att dess densitet är 20 gånger mindre än stålets och dess styrka är 10 gånger högre än stålets.
3. Karbin
Foto: Smokefoot
Även om det bara är linjära kedjor av kolatomer, har karbyn 2 gånger så hög draghållfasthet som grafen och är 3 gånger hårdare än diamant!
2. Bornitrid wurtzite modifiering
Foto: pixabay
Detta nyupptäckta naturliga ämne bildas under vulkanutbrott och är 18% hårdare än diamanter. Den är dock överlägsen diamanter i ett antal andra parametrar. Wurtzite bornitrid är en av endast två naturliga ämnen som finns på jorden och som är hårdare än diamant. Problemet är att det finns väldigt få sådana nitrider i naturen, och därför är de inte lätta att studera eller tillämpa i praktiken.
1. Lonsdaleite
Foto: pixabay
Även känd som hexagonal diamant, lonsdaleite består av kolatomer, men i denna modifiering är atomerna ordnade något annorlunda. Liksom wurtzite bornitrid är lonsdaleite ett naturligt ämne som har en hårdhet överlägsen diamant. Och den här fantastiskt mineral Hårdare än diamant med så mycket som 58%! Liksom wurtzite bornitrid är denna förening extremt sällsynt. Ibland bildas lonsdaleite under kollisionen av meteoriter som innehåller grafit med jorden.
Människan har alltid försökt hitta material som inte lämnar någon chans för sina konkurrenter. Sedan urminnes tider har forskare letat efter de hårdaste materialen i världen, de lättaste och tyngsta. Upptäckstörsten ledde till upptäckten av en idealisk gas och en idealisk svart kropp. Vi presenterar de mest fantastiska substanserna i världen för dig.
1. Det svartaste ämnet
Det svartaste ämnet i världen heter Vantablack och består av en samling kolnanorör (se kol och dess allotroper). Enkelt uttryckt består materialet av otaliga "hår", när det väl fastnat i dem studsar ljuset från ett rör till ett annat. På detta sätt absorberas cirka 99,965 % av ljusflödet och endast en liten del reflekteras tillbaka ut.
Upptäckten av Vantablack öppnar breda möjligheter för användningen av detta material inom astronomi, elektronik och optik.
2. Det mest brandfarliga ämnet
Klortrifluorid är det mest brandfarliga ämne som mänskligheten någonsin känt. Det är ett starkt oxidationsmedel och reagerar med nästan alla kemiska grundämnen. Klortrifluorid kan bränna betong och lätt antända glas! Användningen av klortrifluorid är praktiskt taget omöjlig på grund av dess fenomenala brandfarlighet och omöjligheten att säkerställa säker användning.
3. Det giftigaste ämnet
Det mest kraftfulla giftet är botulinumtoxin. Vi känner den under namnet Botox, vilket är vad den heter inom kosmetologin, där den har hittat sin huvudsakliga tillämpning. Botulinumtoxin är en kemikalie som produceras av bakterien Clostridium botulinum. Förutom att botulinumtoxin är det giftigaste ämnet har det också den största molekylvikten bland proteiner. Ämnets fenomenala toxicitet bevisas av det faktum att endast 0,00002 mg min/l botulinumtoxin är tillräckligt för att göra det drabbade området dödligt för människor under en halv dag.
4. Det hetaste ämnet
Detta är den så kallade kvarg-gluonplasman. Ämnet skapades genom att kollidera med guldatomer med nära ljushastighet. Quark-gluon plasma har en temperatur på 4 biljoner grader Celsius. Som jämförelse är denna siffra 250 000 gånger högre än solens temperatur! Tyvärr är materiens livstid begränsad till en biljondel av en biljondels sekund.
5. Den mest kaustiksyra
I denna nominering är mästaren fluor-antimonsyra H. Fluor-antimonsyra är 2×10 16 (tvåhundra kvintiljoner) gånger mer kaustik än svavelsyra. Det är en mycket aktiv substans och kan explodera om en liten mängd vatten tillsätts. Ångorna från denna syra är dödligt giftiga.
6. Det mest explosiva ämnet
Det mest explosiva ämnet är heptanitrokubane. Det är mycket dyrt och används endast för vetenskaplig forskning. Men det lite mindre explosiva oktogenet används framgångsrikt i militära angelägenheter och i geologi vid borrning av brunnar.
7. Det mest radioaktiva ämnet
Polonium-210 är en isotop av polonium som inte finns i naturen, utan som tillverkas av människor. Används för att skapa miniatyr, men samtidigt mycket kraftfulla energikällor. Den har en mycket kort halveringstid och kan därför orsaka allvarlig strålsjuka.
8. Det tyngsta ämnet
Detta är naturligtvis fullerite. Dess hårdhet är nästan 2 gånger högre än för naturliga diamanter. Du kan läsa mer om fullerite i vår artikel The Hardest Materials in the World.
9. Den starkaste magneten
Den starkaste magneten i världen är gjord av järn och kväve. För närvarande är detaljer om detta ämne inte tillgängliga för allmänheten, men det är redan känt att den nya supermagneten är 18% kraftfullare än de starkaste magneterna som för närvarande används - neodym. Neodymmagneter är gjorda av neodym, järn och bor.
10. Det mest flytande ämnet
Superfluid Helium II har nästan ingen viskositet vid temperaturer nära absolut noll. Denna egenskap beror på dess unika egenskap att läcka och rinna ut ur ett kärl tillverkat av vilket fast material som helst. Helium II har möjligheter att användas som en idealisk värmeledare där värme inte försvinner.