Welches Material hat die größte Zugfestigkeit?

Das Material mit der größten Festigkeit ist Kohlenstoffnanoröhrenfaser.Es ist auch das steifste bekannte Material mit einem unglaublich hohen Elastizitätsmodul, was bedeutet, dass es sich nicht leicht erstreckt.Kohlenstoffnanoröhren können sich als Graphenblätter visualisiert werden, die sich in Zylinder zusammenkundeten, nur ein Molekül breit.

Diese Zylinder können einzelne Wände (SWNTs oder einwandige Kohlenstoffnanoröhren) oder mehrere Wände (MWNTs oder mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren) haben.Mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren wurden als Material mit der größten Zugfestigkeit von allen gemessen, die bei 63 GPa (Gigapascals) für Atom-Maßstäbe weit unter dem theoretischen Maximum von 300 GPa gemessen wurden.Wissenschaftler waren noch nicht in der Lage, diese Zugfestigkeit in Schüttgutmaterialien zu erzeugen, obwohl die Arbeiten fortlaufend sind und der eventuelle Erfolg wahrscheinlich ist.Faserfaser mit Schüttgaskohlenstoff -Nanoröhren wurden mit einer Zugfestigkeit von 1,6 GPa erzeugt, was die größte Zugfestigkeit von natürlichen oder künstlichen Fasern durch eine Größenordnung ist.Weitere Verbesserungen durch eine weitere Größenordnung scheinen in den nächsten Jahrzehnten plausibel zu sein.Carbon-Nanoröhrenfaser sind so stark, dass ein 50.000 km langer Kabel der Faser von der Erdoberfläche in die geosynchrone Umlaufbahn aus der Erdoberfläche verlängert werden kann und nicht brechen würde.Dieses Konzept ist als Weltraumaufzug bekannt.

Im Mai 2007 gelang es Forschern, die von der US -Marine finanziert wurden, Carbon -Nanoröhren mit einer Länge von mehr als 2 mm, die bisher am längsten.Das Längenbreitenverhältnis dieser Nanoröhren beträgt ungefähr 900.000 zu 1. Die Marine ist verständlicherweise an Fasern interessiert, die die größtmögliche Festigkeit bestehenROVs (ferngesteuerte Fahrzeuge), um mehr zu wiegen, tiefer zu reisen und zuverlässig mit ihren Basisstationen verbunden zu sein, angesichts einer japanischen ROV im Wert von 15 Millionen USstarker Sturm.So würden Fasern mit der größten Zugfestigkeit unsere Fähigkeit verbessern, die Meeresböden zu erkunden.

Ähnliche Vorteile könnten sich in alle Bereiche des Ingenieurwesens und des Designs ausbreiten.Brücken könnten viel stärker gemacht werden, wenn Carbon -Nanoröhrenfaser erschwinglicher werden.Derzeit kostet es Hunderte oder Tausende von Dollar pro Gramm, aber die Kosten sind in den letzten Jahren exponentiell gesunken.