أصعب 5 مواد على كوكبنا

أصعب وأصعب المواد في العالم وكيف يتم اختبارها؟ معروف بصلابته ومتانته الممتازة، ما هي المادة الأكثر صلابة وصلابة غير الفولاذ؟ فيما يلي 5 من أصعب المواد على كوكبنا.

مقياس موس للصلابة:

أحد مقاييس الصلابة الأكثر شيوعًا هو مقياس موس، الذي صممه العالم الألماني فريدريش موس في القرن التاسع عشر. في هذا المقياس، يتم تعريف الصلابة على أنها مقدار المقاومة التي توفرها المادة المقاسة عند محاولة خدشها بمادة أخرى. يتم تسجيل درجة المادة على مقياس من 0 إلى 10؛ يشير الرقم 10 إلى المادة الأقل تأثراً بالخدوش (المادة الأكثر صلابة)، بينما يشير الرقم 0 إلى المادة الأكثر تأثراً (الأقل صلابة أو مادة صلبة).

وعلى هذا المقياس، حصل الألماس على درجة الكمال، مما يشير بوضوح إلى أنه المادة الطبيعية الأكثر مقاومة للخدش، بينما حصل الفولاذ (المعروف بصلابته) على أربع درجات ونصف فقط!

كلمة “الماس” هي من أصل يوناني وتُقرأ على أنها “adames” وتعني مادة غير قابلة للكسر. لعقود من الزمن استخدم الناس الماس في عمليات القطع بسبب صلابته الشديدة، ولكن عندما يتم تسخين الماس إلى درجة حرارة تزيد عن 800 درجة مئوية، تتغير خصائصه الكيميائية والفيزيائية ويمكن أن يتفاعل كيميائياً مع الحديد ويتحول إلى معدن. المواد غير المرغوب فيها في عملية الإنتاج.

إلى جانب كونها نوعاً مفضلاً من المجوهرات لدى النساء لأنها تتفاعل مع الضوء وتبرز جمالها، فهل هي فعلاً أصلب مادة على سطح الأرض؟ وفي الواقع، اكتشف العلماء منافسًا محتملًا يُعتقد أنه أصلب من الألماس.

أصعب المواد في العالم:

الجرافين:

المادة الأولى في هذه القائمة هي واحدة من أقوى وأخف المواد على الإطلاق، وهي مادة من المتوقع أن يكون لها تأثير كبير على صناعة الطيران وتصنيع السيارات. إلا أنه منذ اكتشافه عام 2010، لم يتم استخدامه بعد خارج التطبيقات التجريبية، وخاصة التطبيقات المتعلقة بالفضاء، والتي تظهر نتائج واعدة للغاية.

إنها مادة أقوى 200 مرة من الفولاذ وأخف بألف مرة من الورق.

يتكون الجرافين من طبقة واحدة فقط من ذرات الكربون مرتبة في شبكة مثلثة مرنة للغاية، والطريقة التي ترتبط بها ذرات الكربون معًا تجعلها مادة قوية للغاية وموصلًا ممتازًا للكهرباء والحرارة.

تتمتع شرائح صفائح الجرافين المترابطة، والتي تمثل 10% من كتلة النحاس، بضعف التوصيل الحراري مقارنة بالنحاس.

ويتوقع الخبراء أن يتم استخدامه في السيارات والطائرات والعديد من الأجهزة الإلكترونية التي تستخدم التكنولوجيا القائمة على الجرافين خلال السنوات القليلة المقبلة. وسوف يساعد أيضا تساعد هذه المقالة على رفع سرعة أجهزة الكمبيوتر وشاشات اللمس إلى مستويات أعلى.

على الرغم من أن الجرافين هو أنحف مادة معروفة حتى الآن، إلا أن سمكها يعادل ذرة كربون واحدة فقط. وتعتبر من أقوى (أقوى) المواد المعروفة. يعتبر موصلاً للكهرباء وكفاءته تعادل كفاءة النحاس مما يجعله أفضل موصل للحرارة على الإطلاق. يكاد يكون الجرافين شفافًا تمامًا، ولكنه في الوقت نفسه كثيف جدًا بحيث لا يسمح حتى لأصغر ذرة (الهيليوم) بالمرور عبر بنيته السداسية.

تم تطويره في عام 2004 من قبل عالمين روسيين من جامعة مانشستر، اللذين فازا بجائزة نوبل في الفيزياء عام 2010: أندريه جيم وكونستانتين نوفوسيلوف.

ولكم أن تتخيلوا أن طبقة رقيقة من الكربون، سمكها ذرة واحدة، أقوى 200 مرة من الفولاذ. يتطلب الأمر فيلًا يستريح على القلم لاختراق طبقة من الجرافين لا يزيد سمكها عن سمك غلاف الساران المستخدم. في عمليات التغليف.

كيفلر:

مادة صلبة أخرى تم إدخالها إلى صناعات السيارات والصناعات العسكرية هي الكيفلار.

الكيفلار أقوى بخمس مرات من الفولاذ من حيث الضغط الذي يمكنه تحمله.

ولهذا السبب لا يزال يُستخدم في صناعة السترات الواقية من الرصاص: فهو متين للغاية وخفيف جدًا.

كربيد السيليكون:

يمكن أن تتحد حبيبات كربيد السيليكون لتشكل نوعًا شديد الصلابة من السيراميك يستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب تفاوتات عالية. كما يعتبر المادة الأساسية في صناعة الدروع المستخدمة في حرب الدبابات.

حرير العنكبوت:

يعتبر حرير عنكبوت داروين من أصعب المواد البيولوجية، فهو أقوى بعشر مرات من الكيفلار. هذا النوع من العناكب هو صانع أكبر شبكات العنكبوت الدائرية من أي عنكبوت آخر في العالم.

إقرأ أيضاً: