¿Sabes cuál es el material más fuerte en la Tierra? Probablemente has adivinado el diamante, ¿verdad? Bueno, en cierto sentido, tienes razón. Comúnmente se lo conoce como la sustancia natural más dura de la Tierra. Pero, como sucede con la mayoría de las cosas, esta respuesta está muy simplificada. Primero, la dureza (y la resistencia) no es una sola propiedad. Los materiales pueden ser muy fuertes de una manera pero no de otra. Algunos se resisten a arañar mejor mientras que otros pueden absorber mejor la fuerza. Y luego hay nuevos materiales sintéticos que combinan muchas de estas propiedades. Así que vamos a ello, ¡estos son los 25 materiales más fuertes que conoce el hombre!
Diamante
Este es el clásico. Por supuesto, tenga en cuenta que en este caso la dureza se refiere a la "resistencia al rayado". En la escala de Mohs (una escala cualitativa que mide la resistencia de varios minerales), un diamante aparece en un 10 (la escala va del 1 al 10, siendo 10 el más difícil). Un diamante es tan duro, que se deben usar otros diamantes para cortarlo.
Seda de arañas de corteza Darwin
Conocida como la sustancia biológica más dura del mundo (aunque esta afirmación está siendo refutada por otro material biológico), la telaraña de la corteza de Darwin es más fuerte que el acero y más dura que el kevlar. Igual de notable es su peso. Un hilo lo suficientemente largo como para rodear el diámetro de la Tierra solo pesaría medio kilogramo.
Aerographite
Esta espuma sintética es uno de los materiales estructurales más ligeros del mundo. Es aproximadamente 75 veces más ligero que la espuma de poliestireno (¡pero mucho más fuerte!). Este material se puede comprimir hasta una trigésima parte de su tamaño original sin dañar su estructura. Otra forma de verlo: el aerógrafo puede transportar hasta 40, 000 veces su propio peso.
Cristal de microaleación de paladio
Desarrollado por científicos en California, esta sustancia tiene casi la combinación perfecta de dureza y resistencia. La razón de esto es que su estructura química contrarresta la fragilidad del vidrio, pero aún mantiene su resistencia.
Carburo de tungsteno
El carburo de tungsteno es increíblemente duro y tiene una buena resistencia a la fluencia, pero es bastante frágil cuando está doblado o aplastado.
Carburo de silicio
Este es el material básico utilizado en los tanques de batalla. En realidad, se usa en casi todo lo que desvía balas, tritura o refracta. Tiene una calificación de resistencia Mohs de 9 y también tiene una baja expansión térmica.
Nitruro de boro cúbico
Aproximadamente tan fuerte como el diamante, el nitruro de boro cúbico tiene una gran ventaja ... es insoluble en níquel y hierro a altas temperaturas. Por esta razón, se puede usar para mecanizar esos elementos (el diamante forma nitruros con hierro y níquel a altas temperaturas).
Dyneema
Se ha afirmado que es la fibra más fuerte del mundo. Tal vez lo más sorprendente es que, a pesar de ser más ligero que el agua ... ¡puede detener las balas!
Aleaciones de titanio
Las aleaciones de titanio son extremadamente flexibles y tienen una resistencia a la tracción realmente alta, pero no son tan duras como las aleaciones de acero.
Metal liquido
Desarrollado en Caltech, esta sustancia está muy bien redondeada en términos de fuerza. Básicamente es un gato de todos los oficios pero un maestro de ninguno. Tiene altos niveles de dureza, resistencia a la tracción y resistencia a la fatiga.
Nanocelulosa
Hecho de pulpa de madera, ¡este nuevo material maravilloso es más fuerte que el acero! También es más barato. De hecho, la Nanocelulosa se ha considerado como una alternativa menos costosa al vidrio y la fibra de carbono.
Dientes de lapa
Anteriormente mencionamos cómo la telaraña de la corteza de Darwin era uno de los materiales biológicos más fuertes en la Tierra. Sin embargo, los dientes de lapa están demostrando ser incluso más fuertes que las telas de araña. Los dientes de las lapas (caracoles acuáticos) son extremadamente resistentes. Deben serlo, ya que se utilizan para eliminar las algas de las superficies rocosas. Los científicos creen que en el futuro, podríamos copiar la estructura fibrosa de los dientes de lapa y usarla en automóviles, barcos e incluso aviones.
Acero Maraging
Esta sustancia combina resistencia y dureza extremas sin perder la maleabilidad. Encuentra muchos usos en las tecnologías aeroespaciales y de herramientas.
Osmio
Un elemento extremadamente denso, el osmio se usa para cosas que requieren un alto nivel de durabilidad y dureza (contactos eléctricos, plumas, etc.).
Kevlar
Usado en todo, desde parches hasta chalecos antibalas, kevlar es casi sinónimo de dureza. Kevlar es un tipo de plástico que tiene una resistencia a la tracción extremadamente alta. De hecho, su resistencia a la tracción es aproximadamente 8 veces mayor que la de un cable de acero. También puede soportar temperaturas de alrededor de 450 ℃.
Espectros
El polietileno de alto rendimiento es básicamente un plástico realmente resistente. Este hilo liviano y fuerte puede soportar una increíble cantidad de tensión y es diez veces más fuerte que el acero (libra por libra). Similar a Kevlar, Spectra también se usa para chalecos antibalas, cascos y vehículos blindados.
Grafeno
Como alótropo de carbono, una hoja de un átomo de espesor es 200 veces más resistente que el acero. Aunque parece saran wrap ... buena suerte revienta a través de él. Tendría que equilibrar un autobús escolar sobre un lápiz sobre el grafeno para abrir un agujero en la hoja.
Buckypaper
Esta nanotecnología está hecha de tubos de carbono que son 50, 000 veces más delgados que el cabello humano. Esto explica por qué es 10 veces más ligero que el acero, pero 500 veces más fuerte.
Microclima Metálico
La microtella metálica metálica más ligera del mundo es también uno de los materiales estructurales más ligeros de la Tierra. ¡Algunos afirman que es 100 veces más liviano que Styrofoam! Como material sintético y poroso, pero extremadamente resistente, tiene usos en muchos campos de la ingeniería. Boeing ha mencionado su uso en la fabricación de aviones, principalmente en el suelo, los marcos de los asientos y las paredes.
Nanotubos de carbon
Los nanotubos de carbono (CNT) son en términos simples "fibras huecas cilíndricas sin costura" que se componen de una única lámina de grafito puro. El resultado es un material extremadamente ligero. A escala nanométrica, los nanotubos de carbono han exhibido resistencias de 200 veces más que las del acero.
Aerographene
También conocido como aerogel de grafeno, imagine la dureza del grafeno combinado con una ligereza inimaginable. No te lo puedes imaginar, ¿verdad? Bueno, hagámoslo aún más inimaginable ... ¡es 7 veces más ligero que el aire! Este increíble material puede recuperarse completamente después de más de 90% de compresión y puede absorber hasta 900 veces su propio peso en aceite. Existe la esperanza de que este material pueda ser usado para limpiar derrames de petróleo.
Hasta ahora, sustancia sin nombre en desarrollo en el MIT
Al escribir estas líneas, los científicos del MIT creen que han descubierto el secreto para maximizar la fuerza bidimensional del grafeno en 3 dimensiones. Su sustancia aún sin nombre puede tener aproximadamente el 5% de la densidad del acero, pero 10 veces la resistencia.
Carbyne
A pesar de ser una simple cadena de átomos, el carbyne tiene el doble de la resistencia a la tracción del grafeno y tres veces la rigidez del diamante.
Wurtzite boron nitride
Esta sustancia natural se produce bajo la intensidad de explosiones volcánicas y es un 18% más dura que el diamante. Es una de las dos únicas sustancias naturales que recientemente se ha descubierto que excede los diamantes en términos de dureza. El problema es que no hay mucha sustancia por ahí y es difícil probarla.
Lonsdaleite
También conocida como diamante hexagonal, esta sustancia también está hecha de átomos de carbono, pero están dispuestos de forma diferente. Junto con wurtzite boron nitride es una de las dos sustancias naturales que son más duras que el diamante. De hecho, es un 58% más difícil. Al igual que con la sustancia anterior, sin embargo, es relativamente escasa. A veces se forma cuando los meteoritos que contienen grafito impactan en la Tierra.
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25-24. pixabay (dominio público), 23. BrokenSphere, cacahuetes de espuma de poliestireno, CC BY-SA 3.0, 22-21. pixabay (dominio público), 20. Tiia Monto, Museo Mensch und Natur - carburo de silicio, CC BY-SA 4.0, 19. wikimedia commons (dominio público), 18. Justsail, LIROS Dyneema hueco, CC BY-SA 3.0, 17. Alchemist-hp (pse-mendelejew.de), barra de cristal Titan, CC BY-SA 3.0 DE, 16-13. pixabay (dominio público), 12. Periodictableru www.periodictable.ru, cluster Osmium, CC BY 3.0, 11. wikimedia commons (dominio público), 10. © Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0, instalación de tubería Hdpe, CC BY-SA 3.0, 9-7. pixabay (dominio público), 6. usuario Mstroeck en en.wikipedia, tipos de nanotubos de carbono, CC BY-SA 3.0, 5. wikimedia commons (dominio público), 4. pixabay (dominio público), 3. Smokefoot, IBIVAQ (= Código CSD), CC BY-SA 4.0, 2-1. pixabay (dominio público)