Ποιο υλικό έχει την πιο εφελκυστική δύναμη;

Το υλικό με τη μεγαλύτερη αντοχή είναι η ίνα νανοσωλήνων άνθρακα.Είναι επίσης το πιο σκληρό γνωστό υλικό, με ένα εξαιρετικά υψηλό ελαστικό μέτρο, που σημαίνει ότι δεν τεντώνεται εύκολα.Οι νανοσωλήνες άνθρακα μπορούν να απεικονιστούν καθώς τα φύλλα γραφένιου στροβιλίζονται σε κυλίνδρους απλά ένα μόριο ευρύ.

Αυτοί οι κύλινδροι μπορεί να έχουν μεμονωμένους τοίχους (SWNTs ή νανοσωλήνες άνθρακα με ένα τοίχωμα) ή πολλαπλούς τοίχους (MWNTs ή νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχώματος).Οι νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχώματος έχουν μετρηθεί ως το υλικό με την πιο εφελκυστική ισχύ όλων, μετρώντας σε 63 GPa (gigapascals) για δοκιμές ατομικής κλίμακας, πολύ κάτω από το θεωρητικό μέγιστο των 300 GPA.Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη καταφέρει να παράγουν αυτή την αντοχή σε εφελκυσμό σε χύδην υλικά, αν και η εργασία είναι συνεχής και η τελική επιτυχία φαίνεται πιθανή.

Σε αντίθεση με τους νανοσωλήνες άνθρακα, ο χάλυβας υψηλής άνθρακα έχει αντοχή σε εφελκυσμό περίπου 1,2 GPA.Η χύδην ίνα νανοσωλήνων άνθρακα έχει δημιουργηθεί με αντοχή σε εφελκυσμό 1,6 GPa, η οποία είναι η πιο εφελκυστική αντοχή σε οποιαδήποτε ίνα, φυσική ή τεχνητή, με πάνω από μια τάξη μεγέθους.Περαιτέρω βελτιώσεις από μια άλλη τάξη μεγέθους φαίνονται εύλογες τις επόμενες δεκαετίες.(31.070 μίλια) Το καλώδιο της ίνας θα μπορούσε να επεκταθεί από την επιφάνεια της γης σε γεωσύγχρονη τροχιά και δεν θα σπάσει.Αυτή η έννοια είναι γνωστή ως ανελκυστήρας χώρου.

Τον Μάιο του 2007, οι ερευνητές που χρηματοδοτήθηκαν από το ναυτικό αμερικανικό ναυτικό κατάφεραν να κάνουν νανοσωλήνες άνθρακα με μήκος που υπερβαίνει τα 2 mm, το μεγαλύτερο ακόμα.Ο λόγος πλάτους μήκους αυτών των νανοσωλήνων είναι περίπου 900.000 έως 1. Το Πολεμικό Ναυτικό ενδιαφέρεται για τις ίνες με την πιο εφελκυστική δύναμη, καθώς χρησιμοποιεί σχοινιά για πολλούς σκοπούς όπως η πρόσδεση, η στερέωση του φορτίου κλπ.Τα οχήματα ROVS (εξ αποστάσεως λειτουργούν) για να ζυγίζουν περισσότερο, να ταξιδεύουν βαθύτερα και να είναι πιο αξιόπιστα συνδεδεμένα με τους βασικούς τους σταθμούς, σχετικοί υπό το πρίσμα ενός ιαπωνικού ROV ύψους 15 εκατομμυρίων δολαρίων, μεταξύ των πιο προηγμένων στον κόσμο, το οποίο χάθηκε πρόσφατα κατά τη διάρκεια του Α.Ισχυρή καταιγίδα.Έτσι, οι ίνες με την πιο εφελκυστική αντοχή θα ενισχύσουν την ικανότητά μας να εξερευνήσουμε τα ωκεάνια δάπεδα.

Παρόμοια οφέλη θα μπορούσαν να διαδοθούν σε όλους τους τομείς της μηχανικής και του σχεδιασμού.Οι γέφυρες θα μπορούσαν να γίνουν πολύ ισχυρότερες, εάν οι ίνες νανοσωλήνων άνθρακα έγιναν πιο προσιτές.Επί του παρόντος κοστίζει εκατοντάδες ή χιλιάδες δολάρια ανά γραμμάριο, αλλά το κόστος μειώνεται εκθετικά τα τελευταία χρόνια.