É realmente difícil definir uma seleção fixa para os materiais mais fortes do mundo. Isto depende do tipo de força em questão, se é força tensão (a tensão máxima que um material pode suportar enquanto esticado).
Ou apenas pura resistência, como na capacidade de não romper. O limite sobre a força de tensão é o ponto em que um material começa a deformar. E sobre dureza, é resistência em uma possivel mudança permanente de forma. Como podemos ver, não há uma definição de força única.
Nesta seleção estão em destaque os 10 materiais mais fortes do mundo. A seleção inclui materiais que podem apresentar mais que uma das propriedades de força.
10°
Diamantes
Em termos de dureza pura, os diamantes são incomparáveis, que é a razão de ser quase impossível de riscar. O diamante é um cerâmico de ocorrência natural feito de átomos de carbono fortemente ligados entre si em uma rede.
É usado em brocas, lixa e serras para cortar, moer e polir. No entanto, apesar de ser mais duro, um diamante não é resistente, se for esmagado com um martelo, romperá e quebrará.
9°
Seda da aranha
A seda da aranha tem resistência à tração muito alta. Um fio de seda pode suportar mais tração antes de quebrar do que o aço. E pode também esticar um tamanho considerável.
A seda de aranha mais forte é aquela da Caerostris darwini de Madagascar, que constrói uma das maiores teias já conhecidas. Esta seda é uma das de resistência à tração e tenacidades mais elevadas.
8°
Composto de carbono/carbono
Há muitos tipos diferentes de compostos de carbono/carbono, mas todos apresentam propriedades de força. Eles podem resistir a uma imensa quantidade de tensão, e podem absorver muita força antes de rachar, ou seja, possui grande dureza.
E porque são leves, estes compostos são particularmente úteis para engenheiros aeroespaciais. E são encontrados no revestimento de ônibus espaciais e nos cones de ogiva deIntercontinental Ballistic Missiles.
7°
Ósmio
Ósmio é um elemento químico metálico na família da platina. Quando é isolado, é um metal prateado extremamente duro com um molde ligeiramente azul.
E também uma estrutura cristalina hexagonal que é bem embalada, fazendo disto um elemento extremamente denso. É empregado em pontas de caneta, contatos elétricos e outras aplicações onde a durabilidade extrema e dureza são necessárias.
6°
Aço maraging
O aço maraging possui força e resistência superior sem perder maleabilidade. Estes aços são de alta resistência combinados com boa tenacidade. E são usados particularmente em aplicações aeroespaciais e de ferramentas. Maraging se refere ao envelhecimento de martensite, uma microestrutura dura comumente encontrada nos aços.
5°
Vidro metálico
Este vidro, uma microliga feito de paládio, tem uma estrutura química que neutraliza a fragilidade inerente do vidro, mas mantém sua força. Não é muito denso e é mais leve do que o aço, com peso comparável a uma liga de alumínio ou titânio.
Em vidro metálico, inicialmente a blindagem de uma rachadura afiada é alcançada através da formação de várias bandas de cisalhamento que bloqueiam a ponta da trinca.
4°
Nitreto de Boro Wurtzite
Este material é bastante semelhante ao diamante em um nível estrutural, mas enquanto os diamantes são produzidos do carbono sob pressão ao longo do tempo, este material, WBN, nasce do calor incrível e pressão produzidos durante as erupções vulcânicas.
E também é 18% mais duro do que um diamante. E assim como diamantes, WBN é forjado com ferramentas de corte, ferramentas que beneficiam grandemente de sua extrema dureza e estrutura policristalino.
3°
Mineral Lonsdaleíta
Este pode ser o material mais duro de ocorrência natural. É semelhante ao diamante, é feito de átomos de carbono assim como o diamante, mas são arranjados em um formato diferente. Lonsdaleíta é 58% mais duro do que diamante. O mineral lonsdaleíta raro é algumas vezes formado quando os meteoritos contendo grafite atingem a Terra.
2°
Grafeno
Grafeno consiste de uma única camada atômica de carbono, disposta em uma estrutura em favo de mel. Em sua forma perfeita cristalina, o grafeno é o material mais forte já medido.
Pois a equipe de Columbia Engineering, relatou em Science, em 2008, que ele tão forte que, como Hone observou, “seria necessário um elefante, em relação a um lápis, para romper uma folha de grafeno da espessura de Saran Wrap”. Uma das primeiras aplicações de grafeno pode ser encontrada em uma camada condutora de displays flexíveis.
1°
Carbyne
Mesmo que seja apenas uma cadeia de átomos individuais, carbyne tem o dobro da resistência à tração de seu antecessor grafeno, e 3 vezes a rigidez à tração do diamante. É estável em temperatura ambiente e pode formar ligações cruzadas previsíveis com outras vertentes quando armazenados juntos.
Com esta estrutura simples, carbyne se provou ser cerca de 200 vezes mais forte do que aço. Professor Boris Yakobson de Mechanical Engineering em Rice diz, “poderia ser útil para sistemas de nanomecânica, em dispositivos de spintrônica, como sensores, como materiais fortes e leves para aplicações mecânicas ou para armazenamento de energia”.
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