Quel est le matériau connu le plus fort?

La réponse à cette question dépend de la façon dont vous définissez «fort», mais le matériau connu le plus difficile ou le moins compressible à ce jour (décembre 2007) est des nanorodes de diamant agrégés (ADNR), une allotrope (variété) de carbone composéeNanotubes hautement comprimés et interconnectés.Les nanorodes de diamant agrégés ont un module en vrac, ou mesure de dureté, de 491 gigapascals (GPA), tandis que le diamant conventionnel n'a qu'un module de 442 GPA.Les nanorodes de diamant agrégés peuvent rayer à la fois le diamant et le fulérite ultrahard, un autre allotrope de carbone qui était le précédent détenteur record de la dureté.

Les nanorodes de diamant agrégés ont d'abord été synthétisés par des physiciens en 2005 à l'Université de Bayreuth en Allemagne.L'équipe, dirigée par Natalia Dubrovinskaia, a utilisé une Anvil de 5000 métriques conçue sur mesure (5 millions de kilogrammes) sur un échantillon composé de fullerènes conventionnels (également connus sous le nom de Buckyball, l'élément C60).En compressant ces buckyball et en les chauffant à 2500 degrés Kelvin, il a été possible de créer ce nouvel allotrope de carbone.Le matériau se compose de nanotubes de carbone avec des diamètres entre 5 et 20 nanomètres et des longueurs d'environ un micromètre chacun.

L'aspect physique des nanorodes de diamant agrégés est similaire à celui d'un métal qui disperse différentes couleurs de lumière, ce qui lui donne une surface légèrement arc-en-ciel.Qu'il apparaît comme un métal est inhabituel car les autres allotropes du carbone (suie, graphite, diamant, etc.) le font rarement, à l'exception peut-être du graphite.

Les nanorodes de diamant agrégés sont également plus denses que le diamant par un facteur de 0,2 à 0,4%, ce qui les rend, ce qui les permetLa forme de carbone la plus dense connue.On pense qu'un facteur contribuant à la dureté du matériel est l'orientation aléatoire des nanorods qui l'ont inventé.Parce que la structure physique des nanorods est un maillage fin, comme Kevlar , le matériau est également étanche, contrairement au diamant.

Les tests ont montré que l'utilisation d'outils agrégés à pointe de diamants pour les nanorodes pour la machine en acier donne un outil qui s'use plus lentement que le diamant et permet une précision plus élevée.Lorsqu'il devient économiquement possible de produire en masse des nanorods de diamants agrégés, ils peuvent en effet remplacer les diamants en tant qu'abrasif industriel et matériel pour les info-bulleurs.