Który materiał ma najwięcej wytrzymałości na rozciąganie?

Materiał o największej wytrzymałości jest włóknem nanorurki węglowej.Jest to również najstarszy znany materiał, z niezwykle wysokim modułem sprężystym, co oznacza, że nie rozciąga się łatwo.Nanorurki węglowe można wizualizować, ponieważ arkusze grafenowe zwinięte w cylindry tylko szeroką cząsteczkę.

Te cylindry mogą mieć pojedyncze ściany (SWNT lub jednościenne nanorurki węglowe) lub wiele ścian (MWNT lub wielościenne nanorurki węglowe).Nanorurki węglowe o wielu ścianach mierzono jako materiał o największej wytrzymałości na rozciąganie ze wszystkich, mierząc w 63 GPa (gigapascale) do testów w skali atomowej, znacznie poniżej teoretycznego maksimum 300 GPa.Naukowcy nie byli jeszcze w stanie wytworzyć tej wytrzymałości na rozciąganie w materiałach masowych, chociaż praca trwają i wydaje się prawdopodobne, a w przeciwieństwie do nanorurek węglowych stal o wysokiej zawartości węglowej ma wytrzymałość na rozciąganie około 1,2 GPa.Włókno nanorurki węglowej powstało z wytrzymałością na rozciąganie 1,6 GPa, co jest najbardziej rozciągającą wytrzymałość na dowolne włókno, naturalne lub sztuczne, o rzędu wielkości.Dalsze ulepszenia o inny rząd wielkości wydają się prawdopodobne w ciągu najbliższych kilku dekad.Włókno nanorurki węglowej jest tak silne, że 50 000 km (31 070 mil) przewodu włókna można było wyciągnąć z powierzchni ziemi na orbitę geosynchroniczną i nie pękł.Ta koncepcja jest znana jako winda kosmiczna.

W maju 2007 r. Badaczom finansowanym przez marynarkę wojenną USA udało się stworzyć nanorurki węglowe o długości przekraczającej 2 mm, najdłuższym jak dotąd.Współczynnik szerokości długości tych nanorurek wynosi około 900 000 do 1. Marynarka wojenna jest zrozumiała zainteresowana włóknami o jak największej wytrzymałości na rozciąganie, ponieważ wykorzystuje liny do wielu celów, takich jak cumowanie, mocowanie ładunków itp. Silniejsze włókna umożliwiłyby zanurzenieROV (pojazdy zdalnie obsługiwane) do ważenia większej liczby, podróży głębiej i bardziej niezawodnie przywiązani do swoich stacji bazowych, istotnych w świetle 15 milionów dolarów japońskiego ROV, wśród najbardziej zaawansowanych na świecie, który niedawno został utracony w trakcie asilna burza.Zatem włókna o najbardziej wytrzymałości na rozciąganie zwiększyłyby naszą zdolność do eksploracji podłóg oceanicznych.

Podobne korzyści mogą rozprzestrzeniać się do wszystkich dziedzin inżynierii i projektowania.Mosty mogłyby być znacznie silniejsze, jeśli włókno nanorurki węglowej stało się bardziej przystępne.Obecnie kosztuje setki lub tysiące dolarów za gram, ale koszty spadły wykładniczo w ostatnich latach.