Najväčšia masa v prírode. Chemické záznamy. Najčernejšia látka

Ľudstvo začalo aktívne používať kovy už v rokoch 3000-4000 pred naším letopočtom. Potom ľudia spoznali najbežnejšie z nich, to sú zlato, striebro, meď. Tieto kovy sa dali veľmi ľahko nájsť na povrchu Zeme. O niečo neskôr sa dozvedeli o chémii a začali od nich izolovať druhy ako cín, olovo a železo. V stredoveku si získali obľubu veľmi jedovaté druhy kovov. Používal sa arzén, ktorý otrávil viac ako polovicu kráľovského dvora vo Francúzsku. Rovnako to pomohlo vyliečiť rôzne choroby tých čias, od angíny po mor. Už pred dvadsiatym storočím bolo známych viac ako 60 kovov a na začiatku XXI. Storočia 90. Pokrok nezostáva stáť a vedie ľudstvo vpred. Vyvstáva však otázka, ktorý kov je ťažký a prevyšuje všetky ostatné? A čo sú to vo všeobecnosti tieto najťažšie kovy na svete?

Mnoho ľudí si mylne myslí, že zlato a olovo sú najťažšie kovy. Prečo sa to stalo? Mnoho z nás vyrastalo na starých filmoch a videlo sa, ako na to hlavná postava používa olovenú dosku, ktorá ho chráni pred zlými guľkami. Okrem toho sa olovené platne dodnes používajú v niektorých druhoch pancierov. A pri slove zlato získa veľa ľudí obraz ťažkých ingotov tohto kovu. Myslieť si však, že sú najťažšie, je chyba!

Pri určovaní najťažšieho kovu je potrebné brať do úvahy jeho hustotu, pretože čím vyššia je hustota látky, tým je ťažšia.

TOP 10 najťažších kovov na svete

1. Osmium (22,62 g / cm 3),
2. Irídium (22,53 g / cm 3),
3. Platina (21,44 g / cm 3),
4. Rénium (21,01 g / cm3),
5. Neptúnium (20,48 g / cm3),
6. Plutónium (19,85 g / cm 3),
7. Zlato (19,85 g / cm 3)
8. Volfrám (19,21 g / cm 3),
9. Urán (18,92 g / cm3),
10. Tantal (16,64 g / cm3).

A kde je náskok? A v tomto zozname sa nachádza oveľa nižšie, uprostred druhej desiatky.

Osmium a irídium sú najťažšie kovy na svete

Zvážte hlavné ťažké váhy, ktoré sú rozdelené na 1. a 2. miesto. Začnime irídiom a zároveň povedzme slová vďačnosti anglickému vedcovi Smithsonovi Tennatovi, ktorý ho v roku 1803 dostal chemický prvok z platiny, kde bola prítomná spolu s osmiom ako nečistota. Iridium možno zo starogréčtiny preložiť ako „dúha“. Kov má biela farba so strieborným odtieňom a dá sa nazvať nielen ťažkým, ale aj najodolnejším. Na našej planéte je ho veľmi málo a ročne sa ho vyťaží iba do 10 000 kg. Je známe, že väčšina ložísk irídia sa nachádza v miestach dopadu meteoritu. Niektorí vedci prichádzajú k záveru, že tento kov bol predtým na našej planéte rozšírený, avšak vďaka svojej hmotnosti sa neustále stláčal bližšie k stredu Zeme. Iridium sa v súčasnosti široko používa v priemysle a používa sa na výrobu elektrickej energie. Radi ju využívajú aj paleontológovia, ktorí pomocou irídia určujú vek mnohých nálezov. Okrem toho je možné tento kov použiť na povrchovú úpravu niektorých povrchov. Ale je ťažké to urobiť.

Ďalej zvážte osmium. Je to najťažší kov v periodickej tabuľke, teda, a najťažší kov na svete. Osmium je plechová biela s modrým odtieňom a objavil ho tiež Smithson Tennat v rovnakom čase ako irídium. Osmium je takmer nemožné spracovať a nachádza sa hlavne na miestach, kde padajú meteority. Vonia nepríjemne, vôňa je podobná zmesi chlóru a cesnaku. A zo starogréčtiny sa prekladá ako „vôňa“. Kov je dosť žiaruvzdorný a používa sa v žiarovkách a iných zariadeniach so žiaruvzdornými kovmi. Len za jeden gram tohto prvku musíte zaplatiť viac ako 10 000 dolárov, z čoho je zrejmé, že kov je veľmi vzácny.

Čokoľvek by sa dalo povedať, najťažšie kovy sú veľmi zriedkavé, a preto sú drahé. A do budúcnosti si musíme pamätať, že ani zlato, ani olovo nie sú najťažšími kovmi na svete! Iridium a osmium sú víťazi v hmotnosti!

Hovorí sa, že pre každý typ látky existuje „najextrémnejšia“ možnosť. Všetci sme samozrejme počuli príbehy magnetov, ktoré sú dosť silné na to, aby zranili deti zvnútra, a kyselín, ktoré vám prejdú rukami za pár sekúnd, existujú však ešte „extrémnejšie“ možnosti.

Najčernejšia hmota, akú človek pozná
Čo sa stane, ak naskladáte okraje uhlíkových nanorúrok na seba a striedate ich vrstvy? Skončíte s materiálom, ktorý absorbuje 99,9% svetla, ktoré na neho dopadá. Mikroskopický povrch materiálu je nerovný a drsný, čo láme svetlo a má zlý odrazový povrch. Potom skúste použiť uhlíkové nanorúrky ako supravodiče v konkrétnom poradí, čo z nich robí vynikajúce absorbéry svetla, a máte skutočnú čiernu búrku. Vedci sú vážne zmätení nad možnými aplikáciami tejto látky, pretože svetlo sa v skutočnosti „nestráca“, potom by sa táto látka mohla použiť na vylepšenie optických zariadení, ako sú napríklad ďalekohľady, a dokonca ju možno použiť aj na solárne články pracujúce s takmer stopercentnou účinnosťou.

Najhorľavejšia látka
Veľa vecí horí úžasnou rýchlosťou, ako napríklad polystyrén, napalm a to je len začiatok. Čo však v prípade, že by existovala látka, ktorá by mohla pohltiť Zem v ohni? Na jednej strane je to provokatívna otázka, ale bola položená ako východiskový bod. Chlórfluorid má pochybnú slávu ako strašne horľavú látku, aj keď sa nacisti domnievali, že je príliš nebezpečný pre prácu. Keď ľudia, ktorí diskutujú o genocíde, cítia, že ich životným zmyslom je nepoužívať niečo, pretože je to príliš smrtiace, podporuje to opatrné zaobchádzanie s týmito látkami. Hovoria, že jedného dňa sa vyliala tona látky a vznikol požiar a 30,5 cm betónu a meter piesku so štrkom zhoreli, kým všetko neutíchlo. Nacisti mali, bohužiaľ, pravdu.

Najjedovatejšia látka
Povedz mi, čo by si najmenej chcel, aby sa ti dostalo do tváre? Mohol by to byť veľmi dobre najsmrteľnejší jed, ktorý oprávnene obsadí 3. miesto medzi hlavnými extrémnymi látkami. Takýto jed sa skutočne líši od toho, čo horí betónom, a od samotného silná kyselina vo svete (ktorý bude čoskoro vynájdený). Aj keď to nie je úplne pravda, všetci ste nepochybne počuli od lekárskej komunity o botoxu a vďaka nemu je známy najsmrteľnejší jed. Botox používa botulotoxín produkovaný baktériou Clostridium botulinum, ktorá je veľmi smrteľná a ekvivalent zrnka soli stačí na zabitie človeka vážiaceho 200 kíl. Vedci v skutočnosti vypočítali, že na usmrtenie všetkých ľudí na Zemi stačilo nastriekať iba 4 kg tejto látky. Pravdepodobne by orol konal s chrústom oveľa ľudskejšie ako tento jed s človekom.

Najhorúcejšia látka
Existuje len veľmi málo vecí na svete, ktoré sú známe človeku ako teplejšie ako vnútro nedávno ohriateho vrecka, ale zdá sa, že táto látka prekonáva aj tento rekord. Vytvorená zrážkou atómov zlata pri rýchlosti svetla sa tejto látke hovorí kvarkovo-gluónová „polievka“ a dosahuje šialených 4 bilióny stupňov Celzia, čo je takmer 250 000-krát viac ako látka vo vnútri Slnka. Množstvo energie emitovanej pri zrážke by stačilo na roztavenie protónov a neutrónov, čo samo o sebe má vlastnosti, o ktorých ste nikdy nevedeli, že existujú. Vedci tvrdia, že táto látka by nám mohla poskytnúť predstavu o tom, aký bol zrod nášho vesmíru, takže stojí za to pochopiť, že drobné supernovy nie sú stvorené pre zábavu. Skutočne dobrou správou však je, že „polievka“ zaberala jeden bilión palca a trvala triliónte jednej triliónty sekundy.

Najkorozívnejšia kyselina
Kyselina je strašná látka, jedno z najstrašidelnejších príšer vo filmoch dostalo kyslú krv, aby bol ešte hroznejší než len vraždiaci stroj („Alien“), takže je v nás zakorenené, že pôsobenie kyselín je veľmi zlé. Keby boli „mimozemšťania“ naplnení kyselinou fluoridovou-antimónovou, padali by nielen hlboko cez podlahu, ale pary emitované z ich mŕtvych tiel by zabíjali všetko okolo nich. Táto kyselina je 21019 krát silnejšia ako kyselina sírová a môžu presakovať cez sklo. A ak pridáte vodu, môže explodovať. A počas jej reakcie sa uvoľňujú jedovaté výpary, ktoré môžu zabiť kohokoľvek v miestnosti.

Najvýbušnejšia výbušnina
V skutočnosti je toto miesto v súčasnosti rozdelené na dve zložky: HMX a heptanitrocubane. Heptanitokubán existuje hlavne v laboratóriách a je podobný HMX, ale má hustejšiu kryštalickú štruktúru, ktorá nesie väčší potenciál zničenia. Oktogén, na druhej strane, existuje v dostatočne veľkom množstve na to, aby ohrozil fyzickú existenciu. Používa sa na tuhé palivo pre rakety a dokonca aj pre rozbušky. jadrové zbrane... A ten posledný je najhorší, pretože napriek ľahkosti, s akou sa vo filmoch deje, nie je zahájenie štiepnej / termonukleárnej reakcie, ktorá vedie k jasne žiariacim jadrovým mrakom, podobne ako v prípade huby, ľahká úloha, ale HMX odvádza skvelú prácu.

Naj rádioaktívnejšia látka
Keď už hovoríme o radiácii, stojí za zmienku, že svietiace zelené „plutóniové“ prúty zobrazené v Simpsonovcoch sú iba fikciou. Ak je niečo rádioaktívne, neznamená to, že to svieti. Stojí za zmienku, pretože Polonium-210 je také rádioaktívne, že svieti na modro. Bývalý sovietsky špión Alexander Litvinenko bol pridaním látky do potravy uvedený do omylu a krátko nato zomrel na rakovinu. To nie je druh veci, s ktorou chcete žartovať, žiara je spôsobená vzduchom okolo látky, ktorý je ovplyvňovaný žiarením a v skutočnosti sa môžu predmety okolo neho zahrievať. Keď hovoríme „žiarenie“, myslíme napríklad na jadrový reaktor alebo výbuch, pri ktorom skutočne dochádza k štiepnej reakcii. Toto je iba uvoľnenie ionizovaných častíc, nie štiepenie atómov mimo kontroly.

Najviac ťažká látka
Ak ste si mysleli, že diamanty sú najťažšou látkou na Zemi, bol to dobrý, ale nepresný odhad. Je to technicky skonštruovaný diamantový nanorod. Je to vlastne zbierka diamantov v nanomerke s najnižším kompresným pomerom a najťažšou látkou. známe človeku... V skutočnosti neexistuje, ale bolo by to veľmi užitočné, pretože to znamená, že jedného dňa môžeme týmto materiálom zakryť naše autá a zbaviť sa ich, keď dôjde ku kolízii s vlakom (neskutočná udalosť). Táto látka bola vynájdená v Nemecku v roku 2005 a bude sa pravdepodobne používať v rovnakom rozsahu ako priemyselné diamanty, až na to, že nová látka je odolnejšia voči opotrebovaniu ako bežné diamanty.

Najmagnetickejšia látka
Keby bol induktor malý čierny kúsok, potom by to bola rovnaká látka. Látka vyvinutá v roku 2010 zo železa a dusíka má magnetické vlastnosti o 18% viac ako predchádzajúci držiteľ záznamu a je taká silná, že prinútila vedcov prehodnotiť, ako magnetizmus funguje. Osoba, ktorá objavila túto látku, sa dištancovala od svojich štúdií, aby žiadny z ďalších vedcov nemohol reprodukovať jeho prácu, pretože sa uvádzalo, že podobná zlúčenina bola vyvinutá v Japonsku v minulosti v roku 1996, ale iní fyzici ju nemohli reprodukovať. táto látka nebola oficiálne prijatá. Nie je jasné, či by japonskí fyzici mali za týchto okolností sľubovať výrobu Sepuku. Ak je možné túto látku reprodukovať, mohlo by to znamenať nový vek efektívnej elektroniky a magnetických motorov, ktoré sú pravdepodobne zosilnené silou rádovo.

Najsilnejšia superfluidita
Superfluidita je skupenstvo látok (ako tuhé alebo plynné látky), ktoré sa vyskytujú pri extrémne nízkych teplotách, majú vysokú tepelnú vodivosť (každá unca tejto látky musí mať úplne rovnakú teplotu) a žiadnu viskozitu. Najtypickejším zástupcom je hélium-2. Pohár hélia-2 sa spontánne zdvihne a vyleje z nádoby. „Hélium-2“ bude tiež presakovať cez ďalšie pevné materiály, pretože úplná absencia trecej sily mu umožňuje prúdiť cez ďalšie neviditeľné otvory, cez ktoré nemohlo uniknúť obyčajné hélium (alebo voda v tomto prípade). "Hélium-2" neprichádza požadovaný stav na čísle 1, akoby mal schopnosť samostatne konať, hoci je to aj najefektívnejší tepelný vodič na Zemi, niekoľko stokrát lepší ako meď. Teplo putuje „héliom-2“ tak rýchlo, že sa šíri vo vlnách, podobne ako zvuk (v skutočnosti známy ako „druhý zvuk“), skôr ako sa rozptyľuje a jednoducho sa pohybuje z jednej molekuly na druhú. Mimochodom, sily, ktoré ovládajú schopnosť „hélia-2“ plaziť sa po stene, sa nazývajú „tretí zvuk“. Je nepravdepodobné, že budete mať niečo extrémnejšie ako látku, ktorá si vyžaduje definíciu 2 nových druhov zvuku.

Vesmír. Nie je nič zaujímavejšie a záhadnejšie. Ľudstvo deň za dňom rozširuje svoje vedomosti o vesmíre a súčasne rozširuje hranice neznámeho. Po získaní desiatich odpovedí kladieme ďalších sto otázok - a tak neustále. Zhromaždili sme najzaujímavejšie fakty o vesmíre, aby sme nielen uspokojili zvedavosť našich čitateľov, ale aby sme znovu oživili ich záujem o vesmír.

Mesiac nám uteká

Mesiac sa vzďaľuje od Zeme - áno, náš satelit od nás „uteká“ rýchlosťou asi 3,8 centimetra za rok. Čím je to plné? So zvyšujúcim sa polomerom mesačnej dráhy sa zmenšuje veľkosť mesačného disku videného zo Zeme. To znamená, že je ohrozený taký jav ako úplné zatmenie Slnka.

Niektoré planéty sa navyše otáčajú od svojej hviezdy vo vzdialenosti vhodnej na existenciu tekutej vody. A to umožňuje detekovať planéty vhodné pre život. A v blízkej budúcnosti.

Potom píšu vo vesmíre

Americkí vedci a astronauti už dlho uvažujú o prístroji pera, ktoré by sa dalo zapísať do vesmíru - zatiaľ čo ich ruskí kolegovia sa jednoducho rozhodli použiť obyčajnú bridlicovú ceruzku s nulovou gravitáciou, bez toho, aby ju nejako zmenili alebo utratili obrovské sumy za vývoj koncepcií a experimentov.

Diamantové sprchy

Podľa Jupitera a Saturna existujú diamantové dažde - v horných vrstvách týchto planét neustále zúri hrom a blesky uvoľňujú uhlík z molekúl metánu. Uhlík sa pri prechode na povrch planéty a prekonávaní vodíkových vrstiev vystavený gravitácii a enormným teplotám premení na grafit a potom na diamant.

Podľa tejto hypotézy sa na plynových gigantoch môže hromadiť až desať miliónov ton diamantov! V súčasnosti hypotéza stále zostáva kontroverzná - mnoho vedcov si je istých, že podiel metánu v atmosfére Jupitera a Saturnu je príliš malý a metán sa s najväčšou pravdepodobnosťou iba ťažko transformuje, čo sa dá len ťažko transformovať na sadze.

Je to len niekoľko z obrovského množstva záhad vo vesmíre. Tisíce otázok zostávajú nezodpovedané, stále nevieme o miliónoch javov a tajomstiev - naša generácia sa má o čo usilovať.

Pokúsime sa však povedať viac o vesmíre na webových stránkach. Prihláste sa na odber aktualizácií, aby ste nezmeškali nové vydanie!

Osmium je v súčasnosti identifikované ako najťažšia látka na planéte. Iba jeden kubický centimeter tejto látky váži 22,6 gramov. Objavil ho v roku 1804 anglický chemik Smithson Tennant; keď sa v After rozpustilo zlato, v skúmavke zostal sediment. To bolo spôsobené zvláštnosťou osmia, je nerozpustný v zásadách a kyselinách.

Najťažší prvok planéty

Je to modrobiely kovový prášok. Prirodzene sa vyskytuje vo forme siedmich izotopov, šesť z nich je stabilných a jeden nestabilný. Je o niečo hustejšia ako irídium, ktoré má hustotu 22,4 gramov na centimeter kubický. Z doteraz nájdených materiálov je najťažšou látkou na svete osmium.

Patrí do skupiny ako lantán, ytrium, škandium a iné lantanidy.

Drahšie ako zlato a diamanty

Vyrába sa veľmi málo, asi desaťtisíc kilogramov ročne. Aj najväčší zdroj osmia, ložisko Dzhezkazgan, obsahuje asi tri desaťmiliónte podiely. Výmenná hodnota vzácneho kovu na svete dosahuje asi 200-tisíc dolárov za gram. Zároveň je maximálna čistota prvku počas procesu čistenia asi sedemdesiat percent.

Aj keď v ruských laboratóriách bolo možné získať čistotu 90,4 percenta, množstvo kovu nepresiahlo niekoľko miligramov.

Hustota hmoty mimo planéty Zem

Osmium je nepochybne vodcom najťažších prvkov na našej planéte. Ale ak obrátime svoj pohľad do vesmíru, potom naša pozornosť otvorí veľa látok ťažších ako náš „kráľ“ ťažkých prvkov.

Faktom je, že podmienky vo vesmíre sú trochu iné ako na Zemi. Gravitácia radu je taká veľká, že látka je neuveriteľne hustá.

Ak vezmeme do úvahy štruktúru atómu, zistíme, že vzdialenosti v interatomovom svete trochu pripomínajú priestor, ktorý vidíme. Kde sú planéty, hviezdy a ďalšie v dosť veľkej vzdialenosti. Zvyšok zaberá prázdnota. Je to táto štruktúra, ktorú majú atómy, a so silnou gravitáciou sa táto vzdialenosť dosť silno zmenšuje. Až „tlačenie“ niektorých elementárnych častíc do iných.

Neutrónové hviezdy sú superhusté objekty vo vesmíre

Pri našom hľadaní mimo našu Zem budeme schopní detekovať najťažšiu hmotu vo vesmíre na neutrónových hviezdach.

Jedná sa o celkom jedinečných obyvateľov vesmíru, jeden z možných typov hviezdnej evolúcie. Priemer takýchto objektov sa pohybuje od 10 do 200 kilometrov, s hmotnosťou rovnajúcou sa nášmu Slnku alebo 2 - 3-krát väčšou.

Toto vesmírne teleso pozostáva hlavne z neutrónového jadra, ktoré je zložené z tekutých neutrónov. Aj keď by sa to podľa určitých predpokladov vedcov malo nachádzať v pevné skupenstvo, spoľahlivé informácie dnes neexistujú. Je však známe, že presne neutrónové hviezdy, dosahujúce svoju redistribúciu kompresie, sa postupne premenia na kolosálne uvoľnenie energie, rádovo 10 43 - 10 45 joulov.

Hustota takejto hviezdy je porovnateľná napríklad s hmotnosťou Mount Everestu umiestneného v zápalkovej škatuľke. To sú stovky miliárd ton na jeden kubický milimeter. Napríklad, aby bolo jasnejšie, aká vysoká je hustota hmoty, zoberme si našu planétu s hmotnosťou 5,9 × 1024 kg a „urobme z nej“ neutrónovú hviezdu.

Výsledkom je, že aby sa vyrovnala hustota neutrónovej hviezdy, musí sa zmenšiť na veľkosť obyčajného jablka s priemerom 7 - 10 centimetrov. Hustota jedinečných hviezdnych objektov sa zvyšuje s pohybom smerom do stredu.

Vrstvy a hustota hmoty

Vonkajšia vrstva hviezdy je znázornená vo forme magnetosféry. Hneď pod ním hustota hmoty už dosahuje rádovo jednu tonu na kubický centimeter. Vzhľadom na naše vedomosti o Zemi je to v súčasnosti najťažší nájdený prvok. Ale nerobte unáhlené závery.

Pokračujme v skúmaní jedinečných hviezd. Pre svoju vysokú rýchlosť rotácie okolo svojej osi sa im hovorí aj pulzar. Tento indikátor pre rôzne objekty sa pohybuje od niekoľkých desiatok do stoviek otáčok za sekundu.

Poďme ďalej v štúdiu superhustých vesmírnych telies. Potom nasleduje vrstva, ktorá má vlastnosti kovu, ale je pravdepodobne podobná správaním a štruktúrou. Kryštály sú oveľa menšie, ako vidíme v kryštálovej mriežke pozemských látok. Aby ste vytvorili líniu kryštálov s veľkosťou 1 centimeter, budete musieť rozložiť viac ako 10 miliárd prvkov. Hustota v tejto vrstve je miliónkrát vyššia ako vo vonkajšej vrstve. Toto nie je najťažší materiál vo hviezde. Nasleduje vrstva bohatá na neutróny, ktorých hustota je tisíckrát vyššia ako u predchádzajúcej.

Jadro neutrónovej hviezdy a jej hustota

Nižšie je jadro, práve tu dosahuje hustota maximum - dvakrát vyššiu ako nadložná vrstva. Podstata jadra nebeského tela pozostáva zo všetkých elementárnych častíc známych fyzike. Týmto sme dosiahli koniec cesty k jadru hviezdy pri hľadaní najťažšej látky vo vesmíre.

Zdá sa, že misia hľadania látok s jedinečnou hustotou vo vesmíre bola dokončená. Ale vesmír je plný záhad a neobjavených javov, hviezd, faktov a vzorov.

Čierne diery vo vesmíre

Mali by ste venovať pozornosť tomu, čo je už dnes otvorené. Toto sú čierne diery. Možno práve tieto záhadné objekty môžu byť uchádzačmi o skutočnosť, že najťažšia substancia vo vesmíre je ich súčasťou. Všimnite si, že gravitácia čiernych dier je taká veľká, že ju svetlo nemôže opustiť.

Podľa predpokladov vedcov sa látka vtiahnutá do oblasti časopriestoru stáva taká hustá, že medzi elementárnymi časticami nie je žiadny priestor.

Bohužiaľ, za horizontom udalostí (toto je názov hranice, kde svetlo a akýkoľvek objekt pod vplyvom gravitačných síl nemôže opustiť čiernu dieru), nasledujeme naše dohady a nepriame predpoklady založené na emisiách tokov častíc.

Mnoho vedcov naznačuje, že priestor a čas sa miešajú aj za horizontom udalostí. Existuje názor, že môžu byť „prechodom“ do iného vesmíru. Možno to zodpovedá pravde, aj keď je dosť možné, že za týmito hranicami sa otvára ďalší priestor s úplne novými zákonmi. Oblasť, kde čas zmení „miesto“ s priestorom. Miesto budúcnosti a minulosti je dané jednoduchou voľbou, ktorú budete nasledovať. Rovnako ako naša voľba ísť doprava alebo doľava.

Je potenciálne prípustné, že vo vesmíre existujú civilizácie, ktoré zvládli cestovanie v čase čiernymi dierami. Možno v budúcnosti ľudia z planéty Zem objavia tajomstvo cestovania v čase.

Svet okolo nás je plný oveľa viac záhad, ale ani javy a látky, ktoré vedci poznajú už dlho, neprestávajú udivovať a tešiť. Obdivujeme žiarivé farby, užívame si chute a využívame vlastnosti všetkých druhov látok, vďaka ktorým je náš život pohodlnejší, bezpečnejší a príjemnejší. Pri hľadaní najspoľahlivejších a najsilnejších materiálov urobil človek mnoho vzrušujúcich objavov a tu je výber iba 25 takýchto jedinečných zlúčenín!

25. Diamanty

Ak nie všetci, tak takmer všetci to vedia naisto. Diamanty sú nielen jedným z najuznávanejších drahokamov, ale aj jedným z najtvrdších minerálov na Zemi. Na Mohsovej stupnici (stupnica tvrdosti, v ktorej je hodnotenie dané reakciou minerálu na poškriabanie), je diamant uvedený v 10. riadku. Na stupnici je celkovo 10 pozícií a 10. je posledný a najťažší stupeň. Diamanty sú také tvrdé, že iba iné diamanty ich môžu poškriabať.

24. Chytanie pavúkov druhu Caerostris darwini


Foto: pixabay

Verte tomu alebo nie, sieť Caerostris darwini (alebo Darwinov pavúk) je pevnejšia ako oceľ a tvrdšia ako Kevlar. Tento web bol uznaný ako najťažší biologický materiál vo svete, aj keď teraz už má potenciálneho konkurenta, ale údaje ešte neboli potvrdené. Pavúčie vlákno bolo testované na také charakteristiky, ako sú deformácia pri pretrhnutí, rázová pevnosť, pevnosť v ťahu a Youngov modul (vlastnosť materiálu odolávať rozťahovaniu, stlačeniu pri elastickej deformácii) a vo všetkých týchto ukazovateľoch sa pavučina prejavila úžasným spôsobom. Navyše, Darwinova pavučina je neuveriteľne ľahká. Napríklad ak našu planétu obalíme vláknom Caerostris darwini, hmotnosť takto dlhej nite bude iba 500 gramov. Takéto dlhé siete neexistujú, ale teoretické výpočty sú jednoducho úžasné!

23. Airbrush


Foto: BrokenSphere

Táto syntetická pena je jedným z najľahších vláknitých materiálov na svete a je sieťou uhlíkových trubíc s priemerom iba niekoľko mikrónov. Airbrush je 75-krát ľahší ako pena, ale zároveň oveľa silnejší a pružnejší. Môže byť stlačený na 30-krát menšiu veľkosť ako pôvodný vzhľad, bez toho, aby bola dotknutá jeho mimoriadne elastická štruktúra. Vďaka tejto vlastnosti vydrží pena striekaná vzduchom až 40 000-násobok svojej vlastnej hmotnosti.

22. Kovové sklo paládia


Foto: pixabay

Vyvinul tím vedcov z Kalifornského technologického inštitútu (Berkeley Lab) nový druh kovové sklo, ktoré kombinuje takmer dokonalú kombináciu sily a ťažnosti. Dôvod jedinečnosti nového materiálu spočíva v tom, že jeho chemická štruktúra úspešne zakrýva krehkosť existujúcich sklovitých materiálov a zároveň si zachováva vysoký prah výdrže, čo v konečnom dôsledku výrazne zvyšuje únavovú pevnosť tejto syntetickej štruktúry.

21. Karbid volfrámu


Foto: pixabay

Karbid volfrámu je neuveriteľne tvrdý materiál s vysokou odolnosťou proti opotrebovaniu. Za určitých podmienok sa táto zlúčenina považuje za veľmi krehkú, ale pri veľkom zaťažení vykazuje jedinečné plastické vlastnosti, ktoré sa prejavujú vo forme klzných pásov. Vďaka všetkým týmto vlastnostiam sa karbid volfrámu používa na výrobu pancierových špičiek a rôznych zariadení, vrátane všetkých druhov rezacích nástrojov, brúsnych kotúčov, vrtákov, rezacích nástrojov, vrtákov a iných rezných nástrojov.

20. Karbid kremíka


Foto: Tiia Monto

Karbid kremíka je jedným z hlavných materiálov používaných pri výrobe bojových tankov. Táto zlúčenina známa svojimi nízkymi nákladmi, vynikajúcou netaviteľnosťou a vysokou tvrdosťou sa často používa na výrobu zariadení alebo výstroja, ktorý musí odrážať guľky, rezať alebo brúsiť iné odolné materiály. Karbid kremíka vyrába vynikajúce brusivá, polovodiče a dokonca aj vložky do šperkov napodobňujúcich diamanty.

19. Kubický nitrid bóru


Foto: wikimedia commons

Kubický nitrid bóru je veľmi tvrdý materiál podobný tvrdosti ako diamant, ale má tiež množstvo významných výhod - odolnosť voči vysokej teplote a chemickú odolnosť. Kubický nitrid bóru sa nerozpúšťa v železe a nikle ani pod vplyvom vysokých teplôt, zatiaľ čo diamant za rovnakých podmienok vstupuje do chemické reakcie dosť rýchlo. V skutočnosti je to prospešné pre jeho použitie v priemyselných brúsnych nástrojoch.

18. Polyetylén s vysokou hustotou a vysokou hustotou (UHMWPE), značka vlákien „Dyneema“


Foto: Justsail

Polyetylén s vysokým modulom pružnosti má extrémne vysokú odolnosť proti opotrebovaniu, nízky koeficient trenia a vysokú lomovú húževnatosť (spoľahlivosť pri nízkych teplotách). Dnes sa považuje za najtrvanlivejšie vlákno na svete. Najúžasnejšie na tomto polyetyléne je, že je ľahší ako voda a dokáže súčasne zastaviť guľky! Laná a laná z vlákien Dyneema neklesajú do vody, nepotrebujú mazanie a nemenia svoje vlastnosti za mokra, čo je pre stavbu lodí veľmi dôležité.

17. Zliatiny titánu


Foto: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)

Zliatiny titánu sú neuveriteľne tvárné a vykazujú úžasnú pevnosť v ťahu. Okrem toho majú vysokú tepelnú odolnosť a odolnosť proti korózii, čo ich robí mimoriadne užitočnými v oblastiach ako sú lietadlá, rakety, stavba lodí, chemický priemysel, potravinárstvo a doprava.

16. Zliatina z tekutého kovu


Foto: pixabay

Tento materiál, ktorý vyvinul v roku 2003 Kalifornský technologický inštitút, je známy svojou pevnosťou a trvanlivosťou. Názov zlúčeniny je spájaný s niečím krehkým a tekutým, ale pri izbovej teplote je v skutočnosti neobvykle tvrdý, odolný proti opotrebovaniu, nebojí sa korózie a pri zahrievaní sa transformuje ako termoplasty. Hlavnými oblasťami použitia sú zatiaľ hodinky, golfové palice a kryty mobilných telefónov (Vertu, iPhone).

15. Nanocelulóza


Foto: pixabay

Nanocelulóza je izolovaná z drevených vlákien a je novým druhom dreveného materiálu, ktorý je ešte pevnejší ako oceľ! Okrem toho je nanocelulóza tiež lacnejšia. Inovácia má veľký potenciál a v budúcnosti môže byť vážnym konkurentom skleneným a uhlíkovým vláknam. Vývojári veria, že tento materiál bude čoskoro veľmi žiadaný pri výrobe vojenského brnenia, superpružných obrazoviek, filtrov, flexibilných batérií, absorpčných aerogélov a biopalív.

14. Zuby slimákov z morských tanierov


Foto: pixabay

Už sme vám predtým hovorili o Darwinovej pavučine, ktorá bola kedysi uznávaná ako najtrvanlivejší biologický materiál na planéte. Posledné výskumy však ukázali, že najtrvanlivejší je morský tanier veda známa biologické látky. Áno, tieto zuby sú silnejšie ako web Caerostris darwini. A to nie je prekvapujúce, pretože drobné morské tvory sa živia riasami rastúcimi na povrchu členitých hornín a tieto zvieratá musia tvrdo pracovať, aby oddelili potravu od skaly. Vedci sa domnievajú, že v budúcnosti budeme môcť využiť príklad vláknitej štruktúry zubov morských tanierov v strojárskom priemysle a začať stavať automobily, člny či dokonca robustné lietadlá, inšpirované príkladom jednoduchých slimákov.

13. Vysokopevnostná oceľ


Foto: pixabay

Vysokopevnostná oceľ je vysoko pevná a vysoko legovaná zliatina s vynikajúcou ťažnosťou a húževnatosťou. Materiál je rozšírený v raketovej technike a používa sa na výrobu všetkých druhov nástrojov.

12. Osmium


Foto: Periodictableru / www.periodictable.ru

Osmium je neuveriteľne hustý prvok a pre svoju tvrdosť a vysoká teplota tavenie, je ťažké ho opracovať. Preto sa osmium používa tam, kde sa najviac cení trvanlivosť a pevnosť. Zliatiny osmia sa nachádzajú v elektrických kontaktoch, raketovej technike, vojenských projektiloch, chirurgických implantátoch a mnohých ďalších.

11. kevlar


Foto: wikimedia commons

Kevlar je vlákno s vysokou pevnosťou, ktoré nájdete v pneumatikách automobilov, brzdových doštičkách, kábloch, protetických a ortopedických výrobkoch, brneniach, látkach ochranných odevov, stavbe lodí a dronoch. lietadlo... Materiál sa stal takmer synonymom sily a je to druh plastu s neuveriteľne vysokou pevnosťou a pružnosťou. Pevnosť v ťahu kevlaru je 8-krát vyššia ako v prípade oceľového drôtu a začína sa topiť pri teplote 450 ° C.

10. Polyetylén s vysokou hustotou a vysokou hustotou, značka vlákien „Spectra“


Foto: Tomáš Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons

UHMWPE je v podstate veľmi odolný plast. Spectra, trieda UHMWPE, je zase ľahké vlákno s najvyššou odolnosťou proti opotrebovaniu, v tomto ukazovateli 10-krát vyššie ako oceľ. Rovnako ako kevlar sa spektrum používa na výrobu nepriestrelnej ochrany tela a ochranných prilieb. Spolu s UHMWPE je značka spektra dynimo populárna v lodiarskom a dopravnom priemysle.

9. Grafén


Foto: pixabay

Grafén je alotropická modifikácia uhlík a jeho kryštálová mriežka je hrubá iba jeden atóm, taká silná, že je 200-krát tvrdšia ako oceľ. Grafén vyzerá ako priľnavý film, ale roztrhnutie je takmer nemožná úloha. Ak chcete prepichnúť grafénový list, musíte doň prilepiť ceruzku, na ktorej budete musieť vyvážiť záťaž s hmotnosťou celého školského autobusu. Veľa štastia!

8. Uhlíkový nanorúrkový papier


Foto: pixabay

Vďaka nanotechnológii vyrobili vedci papier 50 000-krát tenší ako ľudský vlas. Plechy vyrobené z uhlíkových nanorúrok sú 10-krát ľahšie ako oceľ, ale čo je prekvapujúce, sú až 500-krát pevnejšie! Makroskopické nanorúrkové doštičky sú najsľubnejšie na výrobu superkondenzátorových elektród.

7. Kovová mikrolattika


Foto: pixabay

Tu je najľahší kov na svete! Kovová mikro-mriežka je syntetický pórovitý materiál, ktorý je stokrát ľahší ako pena. Ale nechaj ho vzhľad nezavádzajte vás, pretože tieto mikro rošty sú tiež neuveriteľne silné, takže majú veľký potenciál na použitie vo všetkých druhoch strojárstva. Dajú sa z nich vyrobiť vynikajúce tlmiče nárazov a tepelné izolátory. Úžasná schopnosť kovu kontrahovať sa a vrátiť sa do pôvodného stavu umožňuje jeho použitie na uskladnenie energie. Kovové mikrosieťky sa tiež aktívne používajú pri výrobe rôznych dielov pre lietadlá americkej spoločnosti Boeing.

6. Uhlíkové nanorúrky


Foto: Používateľ Mstroeck / en.wikipedia

Vyššie sme už hovorili o ultra pevných makroskopických doskách vyrobených z uhlíkových nanorúrok. Ale čo je to za materiál? V skutočnosti ide o grafénové roviny zrolované do tuby (9. bod). Výsledkom je neuveriteľne ľahký, odolný a odolný materiál pre širokú škálu aplikácií.

5. Airbrush


Foto: wikimedia commons

Tento materiál, známy tiež ako grafénový aerogél, je mimoriadne ľahký a odolný zároveň. V novom type gélu je kvapalná fáza úplne nahradená plynnou fázou a vyznačuje sa senzačnou tvrdosťou, tepelnou odolnosťou, nízkou hustotou a nízkou tepelnou vodivosťou. Je neuveriteľné, že grafénový aerogél je 7-krát ľahší ako vzduch! Unikátna zmes je schopná získať pôvodný tvar aj po 90% stlačení a dokáže absorbovať množstvo oleja, ktoré je 900-krát väčšie ako hmotnosť rozprašovača použitého na absorpciu. Možno v budúcnosti táto trieda materiálov pomôže v boji proti takýmto ekologickým katastrofám, ako sú ropné škvrny.

4. Materiál bez názvu, vyvinutý Massachusetts Institute of Technology (MIT)


Foto: pixabay

Keď čítate tieto riadky, tím vedcov z MIT pracuje na zlepšení vlastností grafénu. Vedci tvrdia, že sa im už podarilo transformovať dvojrozmernú štruktúru tohto materiálu na trojrozmerný. Názov novej grafénovej látky ešte nedostal svoje meno, je však už známe, že jej hustota je 20-krát menšia ako u ocele a jej pevnosť je 10-krát vyššia ako u ocele.

3. Karbín


Foto: Smokefoot

Aj keď ide iba o lineárne reťazce atómov uhlíka, carbyne má dvakrát vyššiu pevnosť v ťahu ako grafén a je trikrát tvrdší ako diamant!

2. Modifikácia wurtzitu nitridu bóru


Foto: pixabay

Táto novoobjavená prírodná látka sa formuje počas sopečných erupcií a je o 18% tvrdšia ako diamanty. Diamanty však prekonáva v rade ďalších parametrov. Nitrid bóru Wurtzite je jednou z iba 2 prírodných látok na Zemi, ktorá je tvrdšia ako diamant. Problém je v tom, že takýchto nitridov je v prírode veľmi málo, a preto nie je ľahké ich študovať alebo aplikovať v praxi.

1. Lonsdaleite


Foto: pixabay

Lonsdaleit, ktorý je tiež známy ako šesťuholníkový diamant, je tvorený atómami uhlíka, ale v tejto modifikácii sú atómy usporiadané trochu inak. Rovnako ako nitrid bóru wurtzitu, aj lonsdaleit je prírodná látka, ktorá má lepšiu tvrdosť ako diamant. Navyše je tento úžasný minerál tvrdší ako diamant až o 58%! Rovnako ako nitrid bóru modifikácie wurtzitu je táto zlúčenina extrémne zriedkavá. Niekedy sa lonsdaleit vytvára pri zrážke meteoritov, medzi ktoré patrí aj grafit, so Zemou.