Skip to main content

Hvilket materiale har den mest trækstyrke?

Materialet med den største tensile styrke er carbon nanotube fiber.Det er også det stiveste kendte materiale med en enorm høj elastisk modul, hvilket betyder, at det ikke strækker sig let.Carbon nanorør kan visualiseres, da grafenark krølles ind i cylindre kun et molekyle bredt.

Disse cylindre kan have enkeltvægge (SWNT'er eller enkeltvæggede carbon nanorør) eller flere vægge (MWNT'er eller flervæggede carbon nanorør).Multi-vægge carbon nanorør er blevet målt som det materiale med den mest trækstyrke af alle, der måler på 63 GPA (gigapascals) til atomskala-test, godt under det teoretiske maksimum på 300 GPa.Forskere har endnu ikke været i stand til at fremstille denne trækstyrke i bulkmaterialer, selvom arbejdet pågår, og eventuel succes synes sandsynlig.

I modsætning til carbon-nanorør har høj kulstofstål en trækstyrke på ca. 1,2 GPa.Bulk carbon nanotube fiber er blevet skabt med en trækstyrke på 1,6 GPa, som er den mest trækstyrke af enhver fiber, naturlig eller kunstig, med over en størrelsesorden.Yderligere forbedringer med en anden størrelsesorden synes plausible i de næste par årtier.Carbon Nanotube-fiber er så stærk, at en 50.000 km lang (31.070 mil) snor af fiberen kunne udvides fra jordoverfladen til geosynkron bane, og det ville ikke bryde.Dette koncept er kendt som en rumhejs.

I maj 2007 lykkedes det forskere, der blev finansieret af den amerikanske flåde, at fremstille carbon nanorør med en længde, der overstiger 2 mm, den længste endnu.Længde-bredde-forholdet mellem disse nanorør er ca. 900.000 til 1. Navy er forståeligt nok interesseret i fibre med den mest trækstyrke, da det bruger reb til adskillige formål, såsom fortøjning, fastgørelsesgæster osv. Stærke fibre ville muliggøre nedsænkeligeROV'er (eksternt betjente køretøjer) for at veje mere, rejse dybere og være mere pålideligt bundet til deres basestationer, relevant i lyset af en japansk ROV på 15 millioner dollars, blandt de mest avancerede i verden, som for nylig blev tabt i løbet af enStærk storm.Således ville fibre med den mest trækstyrke øge vores evne til at udforske havbundene.

Lignende fordele kunne forplantes til alle domæner inden for teknik og design.Broer kunne gøres meget stærkere, hvis carbon nanotube fiber blev mere overkommelig.I øjeblikket koster det hundreder eller tusinder af dollars pr. Gram, men omkostningerne er faldet eksponentielt i de senere år.