Langlebige Materialien haben ein breites Einsatzspektrum.

Klassenkameraden

Es gibt nicht nur das härteste Metall, sondern auch das härteste und haltbarste Holz sowie die haltbarsten künstlich hergestellten Materialien.

Wo werden die langlebigsten Materialien verwendet?

In vielen Lebensbereichen kommen hochbelastbare Materialien zum Einsatz. So haben Chemiker in Irland und Amerika eine Technologie entwickelt, mit der langlebige Textilfasern hergestellt werden.

Ein Faden aus diesem Material hat einen Durchmesser von fünfzig Mikrometern. Es besteht aus zig Millionen Nanoröhren, die mithilfe eines Polymers miteinander verbunden sind.

Die Zugfestigkeit dieser elektrisch leitfähigen Faser ist dreimal höher als die des Netzes einer Radspinne. Aus dem resultierenden Material werden ultraleichte Körperpanzer und Sportgeräte hergestellt.

Der Name eines weiteren haltbaren Materials ist ONNEX, das im Auftrag des US-Verteidigungsministeriums entwickelt wurde. Neben der Verwendung bei der Herstellung von Körperschutz, neues Material Kann auch in Flugsteuerungssystemen, Sensoren und Triebwerken verwendet werden.

Es gibt eine von Wissenschaftlern entwickelte Technologie, dank derer durch die Umwandlung von Aerogelen starke, harte, transparente und leichte Materialien erhalten werden.

Auf ihrer Grundlage ist es möglich, leichte Körperpanzerung, Panzerung und langlebige Baumaterialien herzustellen. Wissenschaftler aus Nowosibirsk haben einen Plasmareaktor mit einem neuen Prinzip erfunden, mit dem sich Nanotubulen, ein superstarkes künstliches Material, herstellen lässt.

Dieses Material wurde vor zwanzig Jahren entdeckt. Es ist eine Masse von elastischer Konsistenz. Es besteht aus Plexusgeflechten, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Die Wandstärke dieser Plexus beträgt ein Atom.

Die Tatsache, dass die Atome nach dem Prinzip der „russischen Puppe“ ineinander verschachtelt zu sein scheinen, macht Nanotubulen zum haltbarsten aller bekannten Materialien.

Wenn dieses Material Beton, Metall und Kunststoff zugesetzt wird, werden deren Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit deutlich erhöht. Nanotubulen wird dazu beitragen, Autos und Flugzeuge langlebiger zu machen. Wenn neues Material eintrifft breite Produktion Dann können Straßen, Häuser und Geräte sehr langlebig werden.

Es wird sehr schwierig sein, sie zu zerstören. Nanotubulen wurde aufgrund seiner sehr hohen Kosten noch nicht in die Massenproduktion eingeführt. Den Nowosibirsker Wissenschaftlern gelang es jedoch, die Kosten für dieses Material deutlich zu senken. Jetzt kann Nanotubulen nicht mehr in Kilogramm, sondern in Tonnen hergestellt werden.

Das härteste Metall

Von allen bekannten Metallen ist Chrom das härteste, seine Härte hängt jedoch weitgehend von seiner Reinheit ab. Seine Eigenschaften sind Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Feuerfestigkeit. Chrom ist ein Metall mit einem weißlich-blauen Farbton. Seine Brinellhärte beträgt 70–90 kgf/cm2.

Schmelzpunkt selbst Hartmetall– eintausendneunhundertsieben Grad Celsius mit einer Dichte von siebentausendzweihundert kg/m3.

Dieses Metall ist drin Erdkruste in Höhe von 0,02 Prozent, was ziemlich viel ist. Es kommt normalerweise in Form von Chrom-Eisen-Erz vor. Chrom wird aus Silikatgestein abgebaut Felsen.

Dieses Metall wird in der Industrie zum Schmelzen von Chromstahl, Nichrom usw. verwendet. Es dient dem Korrosionsschutz und dekorative Beschichtungen. Steinmeteoriten, die auf die Erde fallen, sind sehr reich an Chrom.

Am meisten langlebiges Holz

Es gibt Holz, das stärker als Gusseisen ist und mit der Festigkeit von Eisen verglichen werden kann. Es geht darumüber „Schmidts Birke“. Sie wird auch Eisenbirke genannt. Der Mensch kennt keinen stärkeren Baum als diesen. Es wurde von einem russischen Botaniker namens Schmidt im Fernen Osten entdeckt.

Aufgrund dieser Eigenschaften könnte Eisenbirke manchmal Metall ersetzen, da dieses Holz keiner Korrosion und Fäulnis unterliegt. Der Rumpf eines Schiffes aus Eisenbirke muss nicht einmal gestrichen werden; das Schiff wird nicht durch Korrosion zerstört und hat auch keine Angst vor Säuren.

Eine Schmidt-Birke kann nicht von einer Kugel durchbohrt werden; man kann sie nicht mit einer Axt fällen. Von allen Birken auf unserem Planeten ist die Eisbirke die langlebigste – sie wird vierhundert Jahre alt.

Sein Lebensraum ist das Naturschutzgebiet Kedrovaya Pad. Dies ist eine seltene geschützte Art, die im Roten Buch aufgeführt ist. Wenn es diese Seltenheit nicht gäbe, könnte das ultrastarke Holz dieses Baumes überall verwendet werden.

Und hier sind die meisten hohe Bäume Weltweit sind Mammutbäume kein sehr langlebiges Material. Aber laut uznayvse.ru können sie bis zu 150 Meter hoch werden.

Am meisten langlebiges Material im Universum

Das langlebigste und gleichzeitig leichtes Material unseres Universums ist Graphen. Dabei handelt es sich um eine Kohlenstoffplatte, deren Dicke nur ein Atom beträgt, sie ist jedoch stärker als Diamant und die elektrische Leitfähigkeit ist hundertmal höher als die von Silizium in Computerchips.

Chinesische Wissenschaftler haben das leichteste Material der Welt entwickelt. Sein Gewicht ist so gering, dass es leicht auf Blütenblättern getragen werden kann.

Das Material besteht aus Graphenoxid und lyophilisiertem Kohlenstoff. Die entwickelte schwammartige Materie von Graphen-Aerogel wiegt etwa 0,16 mg/cm3, was die Substanz bekanntermaßen zum leichtesten festen Material der Welt macht Nobelpreis Andrey Geim und Konstantin Novoselov.

An der Basis einzigartiges Material Ohne Verunreinigungen ist Graphen ein zweidimensionaler Kristall und das dünnste von Menschenhand geschaffene Material auf der Erde. Es ist notwendig, 3 Millionen Graphenblätter übereinander zu stapeln, um die Höhe des Stapels zu erreichen Trotz seiner Leichtigkeit ist Graphen äußerst langlebig.

Ein Blatt so dick wie eine Plastiktüte kann das Gewicht eines Elefanten tragen. Die Vorteile von Graphen enden hier jedoch nicht. Das Material ist nicht nur robust und leicht, sondern auch sehr flexibel. Es kann ohne Beschädigung um 20 % gedehnt werden. Eine der neuesten von Wissenschaftlern identifizierten Eigenschaften von Graphen ist die Fähigkeit, Wasser zu filtern und verschiedene Flüssigkeiten und Gase zurückzuhalten.

Jeder von Ihnen weiß, dass Diamant auch heute noch der Härtestandard ist. Bei der Bestimmung der mechanischen Härte von auf der Erde vorkommenden Materialien wird die Härte von Diamant als Maßstab herangezogen: bei Messung nach der Mohs-Methode – in Form einer Oberflächenprobe, nach der Vickers- oder Rockwell-Methode – als Eindringkörper (sowie mehr). solide bei der Untersuchung eines Körpers mit geringerer Härte). Heutzutage gibt es mehrere Materialien, deren Härte den Eigenschaften von Diamant nahekommt.

Vergleichen Sie in diesem Fall Originalmaterialien, basierend auf ihrer Mikrohärte nach der Vickers-Methode, wenn das Material bei Werten von mehr als 40 GPa als superhart gilt. Die Härte von Materialien kann je nach den Eigenschaften der Probensynthese oder der Richtung der auf sie ausgeübten Belastung variieren.

Schwankungen der Härtewerte von 70 bis 150 GPa sind ein allgemein anerkannter Begriff für feste Werkstoffe, wobei 115 GPa als Referenzwert gelten. Schauen wir uns die 10 härtesten Materialien außer Diamant an, die in der Natur vorkommen.

10. Borsuboxid (B 6 O) – Härte bis 45 GPa

Borsuboxid hat die Fähigkeit, ikosaederförmige Körner zu erzeugen. Bei den gebildeten Körnern handelt es sich nicht um isolierte Kristalle oder Varianten von Quasikristallen, sondern um eigenartige Zwillingskristalle, die aus zwei Dutzend gepaarten tetraedrischen Kristallen bestehen.

10. Rheniumdiborid (ReB 2) – Härte 48 GPa

Viele Forscher fragen sich, ob dieses Material als superhartes Material eingestuft werden kann. Dies wird durch sehr ungewöhnliche Ursachen verursacht mechanische Eigenschaften Verbindungen.

Der schichtweise Wechsel verschiedener Atome macht dieses Material anisotrop. Daher sind Härtemessungen unterschiedlich, wenn verschiedene Arten von Kristallebenen vorhanden sind. So ergaben Tests von Rheniumdiborid bei geringer Belastung eine Härte von 48 GPa, mit zunehmender Belastung wird die Härte deutlich geringer und liegt bei etwa 22 GPa.

8. Magnesiumaluminiumborid (AlMgB 14) – Härte bis 51 GPa

Die Zusammensetzung ist eine Mischung aus Aluminium, Magnesium, Bor mit geringer Gleitreibung sowie hoher Härte. Diese Eigenschaften könnten ein Segen für die Herstellung moderner Maschinen und Mechanismen sein, die ohne Schmierung arbeiten. Allerdings gilt die Verwendung des Materials in dieser Variante immer noch als unerschwinglich teuer.

AlMgB14 – spezielle Dünnfilme, die durch gepulste Laserabscheidung hergestellt werden, können eine Mikrohärte von bis zu 51 GPa erreichen.

7. Bor-Kohlenstoff-Silizium – Härte bis 70 GPa

Die Basis einer solchen Verbindung verleiht der Legierung Eigenschaften, die eine optimale Beständigkeit erfordern chemische Einflüsse negativer Typ und hohe Temperatur. Dieses Material verfügt über eine Mikrohärte von bis zu 70 GPa.

6. Borcarbid B 4 C (B 12 C 3) – Härte bis 72 GPa

Ein weiteres Material ist Borcarbid. Der Stoff wird mittlerweile recht aktiv eingesetzt verschiedene Bereiche Industrie fast unmittelbar nach ihrer Erfindung im 18. Jahrhundert.

Die Mikrohärte des Materials erreicht 49 GPa, es wurde jedoch nachgewiesen, dass dieser Wert durch die Zugabe von Argonionen zur Struktur des Kristallgitters erhöht werden kann – bis zu 72 GPa.

5. Kohlenstoff-Bornitrid – Härte bis zu 76 GPa

Forscher und Wissenschaftler aus aller Welt versuchen seit langem, komplexe superharte Materialien zu synthetisieren und haben bereits greifbare Ergebnisse erzielt. Die Bestandteile der Verbindung sind Bor-, Kohlenstoff- und Stickstoffatome – ähnlich groß. Die qualitative Härte des Materials erreicht 76 GPa.

4. Nanostrukturierter Cubonit – Härte bis 108 GPa

Das Material wird auch Kingsongit, Borazon oder Elbor genannt und verfügt zudem über einzigartige Eigenschaften, die in der modernen Industrie erfolgreich eingesetzt werden. Bei Cubonit-Härtewerten von 80–90 GPa, die nahe am Diamantstandard liegen, kann die Kraft des Hall-Petch-Gesetzes zu einem deutlichen Anstieg führen.

Dies bedeutet, dass mit abnehmender Größe der kristallinen Körner die Härte des Materials zunimmt – es gibt bestimmte Möglichkeiten, sie auf bis zu 108 GPa zu erhöhen.

3. Wurtzit-Bornitrid – Härte bis 114 GPa

Die Wurtzit-Kristallstruktur sorgt für hohe Härtewerte dieses Material. Bei lokalen Strukturveränderungen kommt es bei der Einwirkung einer bestimmten Belastungsart zu einer Neuverteilung der Bindungen zwischen Atomen im Stoffgitter. In diesem Moment erhöht sich die Qualitätshärte des Materials um 78 %.

Lonsdaleit ist eine allotrope Modifikation des Kohlenstoffs und ähnelt eindeutig Diamant. Festkörper erkannt natürliches Material befand sich in einem Meteoritenkrater, der aus Graphit gebildet war – einem der Bestandteile des Meteoriten, der jedoch keine Rekordstärke aufwies.

Wissenschaftler haben bereits 2009 bewiesen, dass das Fehlen von Verunreinigungen zu einer Härte führen kann, die über der von Diamant liegt. Dabei können wie beim Wurtzit-Bornitrid hohe Härtewerte erreicht werden.

Polymerisierter Fullerit gilt heutzutage als das härteste Material, das der Wissenschaft bekannt ist. Hierbei handelt es sich um einen strukturierten Molekülkristall, dessen Knoten aus ganzen Molekülen und nicht aus einzelnen Atomen bestehen.

Fullerit hat eine Härte von bis zu 310 GPa und kann eine Diamantoberfläche wie normaler Kunststoff zerkratzen. Wie Sie sehen, ist Diamant nicht mehr das härteste Naturmaterial der Welt; der Wissenschaft stehen härtere Verbindungen zur Verfügung.

Bisher sind dies die härtesten Materialien der Erde, die der Wissenschaft bekannt sind. Es ist gut möglich, dass uns bald neue Entdeckungen und Durchbrüche auf dem Gebiet der Chemie/Physik erwarten, die es uns ermöglichen, höhere Härten zu erreichen.

Wissen Sie, welches Material auf unserem Planeten als das stärkste gilt? Aus der Schule wissen wir alle, dass Diamant das stärkste Mineral ist, aber es ist bei weitem nicht das stärkste.

Härte ist nicht die Haupteigenschaft, die Materie charakterisiert. Einige Eigenschaften können Kratzer verhindern, während andere die Elastizität fördern. Möchten Sie mehr wissen? Hier ist eine Bewertung von Materialien, die sehr schwer zu zerstören sind.

Diamant in seiner ganzen Pracht

Ein klassisches Beispiel für Stärke, festgehalten in Lehrbüchern und Köpfen. Aufgrund seiner Härte ist es kratzfest. Auf der Mohs-Skala (einer qualitativen Skala, die die Widerstandsfähigkeit verschiedener Mineralien misst) erreicht Diamant einen Wert von 10 (die Skala reicht von 1 bis 10, wobei 10 die härteste Substanz ist). Diamant ist so hart, dass zum Schleifen andere Diamanten verwendet werden müssen.

Ein Netz, das einen Airbus stoppen kann

Darwins Netz wird oft als die komplexeste biologische Substanz der Welt bezeichnet (obwohl diese Behauptung inzwischen von seinen Erfindern bestritten wird). Es ist stärker als Stahl und weist eine größere Steifigkeit als Kevlar auf. Nicht weniger bemerkenswert ist sein Gewicht: Ein Faden, der lang genug ist, um die Erde zu umrunden, wiegt nur 0,5 kg.

Aerographit in einer regulären Verpackung

Dieser synthetische Schaum ist einer der leichtesten Baustoffe in der Welt. Aerographit ist etwa 75-mal leichter als Polystyrolschaum (aber viel stärker!). Dieses Material kann auf das 30-fache seiner ursprünglichen Größe komprimiert werden, ohne dass seine Struktur beschädigt wird. Ein weiterer interessanter Punkt: Aerographit kann das 40.000-fache seines Eigengewichts tragen.

Glas während eines Crashtests

Diese Substanz wurde von Wissenschaftlern in Kalifornien entwickelt. Mikrolegierungsglas weist eine nahezu perfekte Kombination aus Steifigkeit und Festigkeit auf. Der Grund dafür ist, dass seine chemische Struktur die Sprödigkeit von Glas verringert, aber die Steifigkeit von Palladium beibehält.

Wolframbohrer

Wolframkarbid ist unglaublich hart und weist eine qualitativ hohe Steifigkeit auf, ist jedoch recht spröde und lässt sich leicht biegen.

Siliziumkarbid in Form von Kristallen

Aus diesem Material werden Panzerungen für Kampfpanzer hergestellt. Tatsächlich wird es in fast allem verwendet, was vor Kugeln schützen kann. Es hat eine Mohs-Härte von 9 und weist außerdem eine geringe Wärmeausdehnung auf.

Molekulare Struktur von Bornitrid

Kubisches Bornitrid ist ungefähr so ​​stark wie Diamant und hat einen wichtigen Vorteil: Es ist in Nickel und Eisen unlöslich hohe Temperaturen. Aus diesem Grund können diese Elemente (Diamantformen von Nitriden mit Eisen und Nickel) bei hohen Temperaturen verarbeitet werden.

Dyneema-Kabel

Gilt als die stärkste Faser der Welt. Diese Tatsache wird Sie vielleicht überraschen: Dainima ist leichter als Wasser, kann aber Kugeln abwehren!

Legierungsrohr

Titanlegierungen sind äußerst flexibel und weisen eine sehr hohe Zugfestigkeit auf, verfügen jedoch nicht über die gleiche Steifigkeit wie Stahllegierungen.

Amorphe Metalle ändern leicht ihre Form

Liquidmetal wurde von Caltech entwickelt. Trotz seines Namens ist dieses Metall nicht flüssig und Raumtemperatur weisen eine hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit auf. Beim Erhitzen können amorphe Legierungen ihre Form verändern.

Zukünftiges Papier könnte härter sein als Diamanten

Diese neueste Erfindung wird aus Holzzellstoff hergestellt in einem größeren Ausmaß stärker als Stahl! Und viel günstiger. Viele Wissenschaftler halten Nanozellulose für eine günstige Alternative zu Palladiumglas und Kohlefaser.

Untertassenschale

Wir haben bereits erwähnt, dass Darwins Spinnen Fäden aus einigen der stärksten organischen Materialien auf der Erde spinnen. Dennoch erwiesen sich die Zähne der Napfschnecke als noch stärker als die Schwimmhäute. Napfschneckenzähne sind extrem robust. Der Grund für diese erstaunlichen Eigenschaften ist der Zweck: das Sammeln von Algen von der Oberfläche von Felsen und Korallen. Wissenschaftler glauben, dass wir in Zukunft die Faserstruktur von Napfschneckenzähnen kopieren und in der Automobilindustrie, auf Schiffen und sogar in der Luftfahrtindustrie verwenden könnten.

Eine Raketenstufe, in der viele Komponenten Maraging-Stähle enthalten

Dieser Stoff vereint ein hohes Maß an Festigkeit und Steifigkeit ohne Elastizitätsverlust. Stahllegierungen dieser Art werden in der Luft- und Raumfahrt sowie in der industriellen Fertigungstechnik eingesetzt.

Osmiumkristall

Osmium ist extrem dicht. Es wird bei der Herstellung von Dingen verwendet, die benötigt werden hohes Niveau Festigkeit und Härte (elektrische Kontakte, Spitzengriffe usw.).

Kevlar-Helm stoppte eine Kugel

Kevlar wird in allem verwendet, von Trommeln bis hin zu kugelsicheren Westen, und ist ein Synonym für Robustheit. Kevlar ist eine extrem widerstandsfähige Kunststoffart hohe Festigkeit zum Dehnen. Tatsächlich ist es etwa achtmal größer als Stahldraht! Es hält auch Temperaturen um 450℃ stand.

Spectra-Pfeifen

Hochleistungspolyethylen ist wirklich haltbarer Kunststoff. Dieser leichte, starke Faden hält unglaublichen Spannungen stand und ist zehnmal stärker als Stahl. Ähnlich wie Kevlar wird Spectra auch für ballistische Westen, Helme und gepanzerte Fahrzeuge verwendet.

Flexibler Graphen-Bildschirm

Eine ein Atom dicke Schicht Graphen (ein Allotrop aus Kohlenstoff) ist 200-mal stärker als Stahl. Obwohl Graphen wie Zellophan aussieht, ist es wirklich erstaunlich. Zum Durchstechen braucht es einen Schulbus, der auf einem Bleistift balanciert Normblatt A1 aus diesem Material!

Neue Technologie, die unser Verständnis von Stärke revolutionieren könnte

Diese Nanotechnologie besteht aus Kohlenstoffröhrchen, die 50.000 Mal dünner sind als menschliches Haar. Dies erklärt, warum es zehnmal leichter als Stahl, aber 500-mal stärker ist.

Mikrogitterlegierungen werden regelmäßig in Satelliten eingesetzt

Das leichteste Metall der Welt, das Metall-Mikrogitter, ist auch eines der leichtesten Baumaterialien auf der Erde. Einige Wissenschaftler behaupten, dass es 100-mal leichter ist als Polystyrolschaum! Als poröses, aber äußerst festes Material wird es in vielen Bereichen der Technik eingesetzt. Boeing hat den Einsatz in Flugzeugen erwähnt, hauptsächlich in Böden, Sitzen und Wänden.

Nanoröhrenmodell

Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) können als „nahtlose zylindrische Hohlfasern“ beschrieben werden, die aus einer einzigen gerollten Molekülschicht aus reinem Graphit bestehen. Das Ergebnis ist ein sehr leichtes Material. Im Nanomaßstab haben Kohlenstoffnanoröhren eine 200-mal höhere Festigkeit als Stahl.

Fantastisches Airbrush ist kaum zu beschreiben!

Auch als Graphen-Aerogel bekannt. Stellen Sie sich die Stärke von Graphen in Kombination mit unvorstellbarer Leichtigkeit vor. Aerogel ist 7-mal leichter als Luft! Dieses unglaubliche Material kann sich nach einer Kompression von über 90 % vollständig erholen und bis zum 900-fachen seines Gewichts an Öl absorbieren. Es besteht die Hoffnung, dass dieses Material zur Beseitigung von Ölverschmutzungen eingesetzt werden kann.

Hauptgebäude des Massachusetts Polytechnic

Zum jetzigen Zeitpunkt glauben Wissenschaftler am MIT, das Geheimnis zur Maximierung der 2D-Stärke von Graphen in 3D entdeckt zu haben. Ihre noch unbenannte Substanz hat möglicherweise etwa 5 % der Dichte von Stahl, aber die zehnfache Festigkeit.

Molekulare Struktur von Carbin

Obwohl Carbin aus einer einzigen Atomkette besteht, ist es doppelt so zugfest wie Graphen und dreimal so steif wie Diamant.

Geburtsort von Bornitrid

Dieser natürliche Stoff entsteht im Schlot aktive Vulkane und 18 % stärker als Diamant. Es ist einer von zwei natürlich vorkommenden Stoffen, die derzeit als härter als Diamanten gelten. Das Problem ist, dass es nicht viel von dieser Substanz gibt und es jetzt schwierig ist, mit Sicherheit zu sagen, ob diese Aussage zu 100 % wahr ist.

Meteoriten sind die Hauptquellen für Lonsdaleit

Dieser auch als hexagonaler Diamant bekannte Stoff besteht aus Kohlenstoffatomen, die jedoch einfach unterschiedlich angeordnet sind. Zusammen mit Wurtzit-Bornitrid ist es einer von zwei Naturstoffen, die härter als Diamant sind. Tatsächlich ist Lonsdaleite 58 % härter! Allerdings kommt es, wie bei der vorherigen Substanz, in relativ geringen Mengen vor. Manchmal tritt es auf, wenn Graphitmeteoriten mit dem Planeten Erde kollidieren.

Die Zukunft steht vor der Tür und so können wir bis zum Ende des 21. Jahrhunderts mit der Entstehung ultrastarker und ultraleichter Materialien rechnen, die Kevlar und Diamanten ersetzen werden. Mittlerweile kann man über die Entwicklung moderner Technologien nur staunen.

Als am häufigsten wird derzeit Osmium identifiziert schwere Substanz auf dem Planeten. Nur einer Kubikzentimeter dieser Substanz wiegt 22,6 Gramm. Es wurde 1804 vom englischen Chemiker Smithson Tennant entdeckt; als Gold in einem Reagenzglas aufgelöst wurde, blieb ein Niederschlag zurück. Dies ist auf die Besonderheit von Osmium zurückzuführen, dass es in Laugen und Säuren unlöslich ist.

Das schwerste Element auf dem Planeten

Es ist ein bläulich-weißes metallisches Pulver. Es kommt in der Natur in sieben Isotopen vor, von denen sechs stabil und eines instabil ist. Es ist etwas dichter als Iridium, das eine Dichte von 22,4 Gramm pro Kubikzentimeter hat. Von den bisher entdeckten Materialien ist Osmium der schwerste Stoff der Welt.

Es gehört zur Gruppe von Lanthan, Yttrium, Scandium und anderen Lanthanoiden.

Teurer als Gold und Diamanten

Es wird nur sehr wenig davon abgebaut, etwa zehntausend Kilogramm pro Jahr. Selbst die größte Osmiumquelle, die Dzhezkazgan-Lagerstätte, enthält etwa drei Zehnmillionste Teile. Der Marktwert des seltenen Metalls in der Welt erreicht etwa 200.000 Dollar pro Gramm. Darüber hinaus beträgt die maximale Reinheit des Elements während des Reinigungsprozesses etwa siebzig Prozent.

Obwohl es russischen Labors gelang, eine Reinheit von 90,4 Prozent zu erreichen, überschritt die Metallmenge einige Milligramm nicht.

Dichte der Materie außerhalb des Planeten Erde

Osmium ist zweifellos der Anführer der schwersten Elemente auf unserem Planeten. Aber wenn wir unseren Blick in den Weltraum richten, dann wird unsere Aufmerksamkeit viele Substanzen offenbaren, die schwerer sind als unser „König“ der schweren Elemente.

Tatsache ist, dass im Universum etwas andere Bedingungen herrschen als auf der Erde. Die Schwerkraft der Serie ist so groß, dass die Substanz unglaublich dicht wird.

Wenn wir die Struktur des Atoms betrachten, werden wir feststellen, dass die Abstände in der interatomaren Welt ein wenig an den Raum erinnern, den wir sehen. Wo Planeten, Sterne und andere ziemlich weit entfernt sind. Der Rest ist von Leere besetzt. Dies ist genau die Struktur, die Atome haben, und bei starker Schwerkraft verringert sich dieser Abstand deutlich. Bis hin zum „Verpressen“ einiger Elementarteilchen in andere.

Neutronensterne sind superdichte Weltraumobjekte

Wenn wir über unsere Erde hinaus suchen, könnten wir in Neutronensternen die schwerste Materie im Weltraum finden.

Dies sind ziemlich einzigartige Weltraumbewohner, einer von ihnen mögliche Typen Entwicklung der Sterne. Der Durchmesser solcher Objekte liegt zwischen 10 und 200 Kilometern und ihre Masse entspricht der unserer Sonne oder ist zwei- bis dreimal größer.

Dieser kosmische Körper besteht hauptsächlich aus einem Neutronenkern, der aus fließenden Neutronen besteht. Obwohl es nach der Annahme einiger Wissenschaftler in einem soliden Zustand sein sollte, gibt es heute keine verlässlichen Informationen. Es ist jedoch bekannt, dass es Neutronensterne sind, die sich, nachdem sie ihre Kompressionsgrenze erreicht haben, anschließend in eine kolossale Energiefreisetzung in der Größenordnung von 10 43 -10 45 Joule umwandeln.

Die Dichte eines solchen Sterns ist beispielsweise mit dem Gewicht des Mount Everest vergleichbar Streichholzschachtel. Das sind Hunderte Milliarden Tonnen in einem Kubikmillimeter. Um beispielsweise deutlicher zu machen, wie hoch die Dichte der Materie ist, nehmen wir unseren Planeten mit seiner Masse von 5,9 × 1024 kg und „verwandeln“ ihn in einen Neutronenstern.

Um die Dichte eines Neutronensterns zu erreichen, muss er daher auf die Größe eines gewöhnlichen Apfels mit einem Durchmesser von 7 bis 10 Zentimetern verkleinert werden. Die Dichte einzigartiger Sternobjekte nimmt zu, je weiter man sich dem Zentrum nähert.

Schichten und Dichte der Materie

Die äußere Schicht des Sterns wird in Form einer Magnetosphäre dargestellt. Direkt darunter erreicht die Dichte des Stoffes bereits etwa eine Tonne pro Kubikzentimeter. Nach unserem Wissen über die Erde ist dies derzeit die schwerste Substanz der entdeckten Elemente. Aber ziehen Sie keine voreiligen Schlüsse.

Lassen Sie uns unsere Forschung nach einzigartigen Sternen fortsetzen. Wegen der hohen Rotationsgeschwindigkeit um ihre Achse werden sie auch Pulsare genannt. Dieser Indikator ist verschiedene Objekte variiert von mehreren zehn bis hunderten Umdrehungen pro Sekunde.

Fahren wir mit der Untersuchung superdichter kosmischer Körper fort. Darauf folgt eine Schicht, die die Eigenschaften eines Metalls aufweist, in Verhalten und Struktur jedoch wahrscheinlich ähnlich ist. Die Kristalle sind viel kleiner als wir sehen Kristallgitter Irdische Substanzen. Um eine Reihe von 1-Zentimeter-Kristallen zu bilden, müssen Sie mehr als 10 Milliarden Elemente anordnen. Die Dichte in dieser Schicht ist eine Million Mal höher als in der Außenschicht. Dies ist nicht das schwerste Material im Stern. Als nächstes kommt eine neutronenreiche Schicht, deren Dichte tausendmal höher ist als die vorherige.

Neutronensternkern und seine Dichte

Darunter befindet sich der Kern, hier erreicht die Dichte ihr Maximum – doppelt so hoch wie die darüber liegende Schicht. Kernsache Himmelskörper besteht aus allen der Physik bekannten Elementarteilchen. Damit sind wir am Ende der Reise zum Kern eines Sterns auf der Suche nach der schwersten Substanz im Weltraum angekommen.

Die Mission auf der Suche nach Substanzen mit einzigartiger Dichte im Universum scheint abgeschlossen zu sein. Aber der Weltraum ist voller Geheimnisse und unentdeckter Phänomene, Sterne, Fakten und Muster.

Schwarze Löcher im Universum

Sie sollten darauf achten, was heute bereits geöffnet ist. Das sind schwarze Löcher. Vielleicht sind diese mysteriösen Objekte Kandidaten dafür, dass die schwerste Materie im Universum ihr Bestandteil ist. Beachten Sie, dass die Schwerkraft von Schwarzen Löchern so stark ist, dass Licht nicht entweichen kann.

Laut Wissenschaftlern wird die in den Raum-Zeit-Bereich hineingezogene Materie so dicht, dass zwischen den Elementarteilchen kein Platz mehr bleibt.

Leider jenseits des Ereignishorizonts (der sogenannten Grenze, die Licht und jedes Objekt unter dem Einfluss der Schwerkraft nicht verlassen können). schwarzes Loch) folgen unsere Vermutungen und indirekten Annahmen, die auf den Emissionen von Partikelflüssen basieren.

Eine Reihe von Wissenschaftlern vermutet, dass sich Raum und Zeit jenseits des Ereignishorizonts vermischen. Es gibt die Meinung, dass sie ein „Übergang“ in ein anderes Universum sein könnten. Vielleicht stimmt das, obwohl es durchaus möglich ist, dass sich jenseits dieser Grenzen ein weiterer Raum mit völlig neuen Gesetzen öffnet. Ein Bereich, in dem Zeit „Ort“ mit Raum austauscht. Der Ort der Zukunft und der Vergangenheit wird einfach durch die Wahl der Gefolgschaft bestimmt. Wie unsere Entscheidung, nach rechts oder links zu gehen.

Möglicherweise gibt es im Universum Zivilisationen, die Zeitreisen durch Schwarze Löcher beherrschen. Vielleicht entdecken die Menschen vom Planeten Erde in Zukunft das Geheimnis der Zeitreise.