Des scientifiques chinois ont développé le matériau le plus léger au monde. Son poids est si faible qu'il s'appuie facilement sur les pétales de fleurs. 
Le matériau est constitué d'oxyde de graphène et de carbone lyophilisé. La matière spongieuse formée par l'aérogel de graphène pèse environ 0,16 mg/cm3, ce qui fait de cette substance le matériau solide le plus léger au monde. Comme vous le savez, le graphène a déjà valu le prix Nobel à Andrei Geim. et Konstantin Novoselov . 
De nombreuses autres découvertes scientifiques seront réalisées sur la base de ce matériau unique. Sans impuretés, le graphène est un cristal bidimensionnel et constitue le matériau artificiel le plus fin sur terre. Il est donc nécessaire d'empiler 3 millions de feuilles de graphène. que la hauteur de la pile atteint 1 millimètre. Malgré sa légèreté, le graphène est extrêmement résistant. 
Une feuille aussi épaisse qu’un sac en plastique peut supporter le poids d’un éléphant. Les avantages du graphène ne s’arrêtent pas là. En plus de la solidité et de la légèreté, le matériau est assez flexible. Il peut être étiré de 20 % sans aucun dommage. L'une des dernières propriétés identifiées par les scientifiques est la capacité du graphène à filtrer l'eau, en retenant divers liquides et gaz.
Et c’était le matériau le plus léger, également connu sous le nom de « fumée gelée », pendant plus de 80 ans.
L’année dernière, il a été remplacé par un autre matériau appelé aérographite. Il s'agit d'une mousse synthétique composée de fibres de carbone tubulaires. Sa densité atteint 0,18 mg/cm3. Mais ce matériau n'a pas tenu longtemps la paume.
Récemment, un autre matériau a été créé, appelé aérogel de graphène.
Il a été créé par un groupe de scientifiques de l’Université du Zhejiang. Sa densité est inférieure à celle de l’hélium gazeux et légèrement supérieure à celle de l’hydrogène gazeux. Sa densité est de 0,16 mg/cm3. Le graphène a été utilisé pour le créer. Les scientifiques ont utilisé la méthode de lyophilisation. Le résultat est une éponge poreuse en carbone qui épouse complètement la forme donnée. L’aérogel de graphène qui en résulte est non seulement le matériau le plus léger, mais aussi extrêmement résistant et élastique. Il est capable d'absorber les matières organiques. Par exemple, en une seconde, il absorbe 68,8 g de pétrole, ce qui lui permettra d’être utilisé pour nettoyer les marées noires des océans.
« Il est fort possible qu’un jour, lorsqu’il y aura une marée noire, nous puissions utiliser cette matière pour l’absorber rapidement. Grâce à son élasticité... l'aérogel peut être recyclé"
De plus, il peut être utilisé dans les systèmes de stockage d’énergie, ainsi que comme catalyseur pour un certain nombre de réactions chimiques.
Pour démontrer la légèreté du matériau, les scientifiques l'ont placé sur les pétales d'une fleur de cerisier.
24 octobre 2013
Plus c'est léger, mieux c'est ?
Beaucoup de gens se souviennent depuis leur enfance de l'énigme de ce qui est plus lourd qu'un kilogramme de peluches ou un kilogramme de plomb. Et beaucoup ont dit qu’un kilo de plomb est plus lourd. Pour les gens, les peluches, les pétales de fleurs et les pissenlits semblent quelque chose de léger.
Une chose aussi banale que l'aluminium semblait aujourd'hui aux scientifiques du XIXe siècle comme une découverte grandiose. Beaucoup d’entre eux rêvaient d’un logement pour tous les défavorisés à partir de ce métal léger et durable. Les scientifiques du monde entier ont toujours cherché à créer les matériaux les plus légers pouvant être transportés sans problème.
Ainsi, l'humanité tente de se rapprocher de au principe divin, envolez-vous et approchez-vous de la grande source primaire de toutes choses. Comment ne pas se souvenir du conte de fées sur la casquette d'invisibilité - peut-être que les esprits scientifiques sont restés sous l'impression des livres pour enfants ?
Utilisation des matériaux les plus légers
Mais le côté lyrique a toujours un côté inverse, pratique. Les matériaux les plus légers constituent l’un des problèmes et défis les plus importants science moderne, et en particulier – les nanotechnologies. De tels matériaux sont nécessaires aux industries spatiale et militaire, à la production d'ordinateurs basés sur les processeurs les plus récents, à la transplantologie et à de nombreux autres domaines de l'activité humaine.
Pendant longtemps, la mousse de polystyrène a été considérée comme l’un des matériaux les plus légers créés par l’homme. Il s'agit d'un produit de la classe des mousses plastiques, fabriqué à partir de polystyrène et de ses dérivés. C'est difficile à imaginer, mais ce matériau est composé à 98 % d'air et il ne reste que 2 % sous forme de polystyrène lui-même.
Cependant, la vie ne s'arrête pas et de vénérables scientifiques (des gens agités, après tout) continuent de se pousser les uns les autres à la recherche de nouvelles substances encore plus légères. Ainsi, tout récemment, toute la communauté scientifique s'est enthousiasmée par une nouvelle découverte dans le domaine des matériaux non lourds.
air gelé
La nouvelle substance a été appelée « aérogel », ce qui en russe signifierait « air gelé » ou « fumée gelée ». En effet, cette substance en apparence ressemble beaucoup à de la fumée qui, comme à la demande d'un artiste fou, a inexplicablement migré de la toile vers la réalité.
Cette substance poreuse à teinte bleutée ressemble à de la mousse ou à de la mousse à raser légèrement durcie. Un des principaux propriétés uniques Ce matériau a la capacité de résister à des charges qui peuvent dépasser son propre poids de plus de 2000 fois ! Et cela étant donné que l’aérogel est composé à 9,8 % d’air.
De plus, cette substance est un excellent isolant thermique, presque 40 fois supérieur à la fibre de verre isolante, c'est pourquoi l'aérogel est déjà utilisé dans l'industrie aérospatiale. En plus de caractéristiques d'isolation thermique élevées, cette substance est pratiquement insonorisée et peut résister aux températures les plus extrêmes, ainsi qu'aux chocs violents.
En pratique, un gilet pare-balles en aérogel de 1 cm d'épaisseur pourra protéger son porteur de l'explosion d'un kilo entier de dynamite. Mais la liste des « matériaux légers » ne s’arrête pas là. Des scientifiques chinois ont réussi à créer un matériau si léger qu'il peut être placé sur des pétales de fleurs.
Un morceau de peluche qui peut supporter un éléphant
Thumbelina, comparée à cette substance, appelée graphène, n'est qu'une « grosse vache ». Le graphène n'est que deux fois plus lourd que le plus simple élément chimique l'hydrogène et moins dense que l'hélium. Cependant, malgré une telle légèreté et légèreté, ce matériau est extrêmement durable.
Une feuille aussi épaisse qu’un sac en plastique peut supporter le poids d’un éléphant. Pour obtenir un empilement de 1 mm d’épaisseur, il faut trois millions de feuilles de graphène. De plus, le graphène possède des propriétés d’absorption fantastiques – jusqu’à 900 fois son propre poids en équivalent pétrole.
De plus, ce « matériau intelligent » absorbe le pétrole, pas l’eau, ce qui le rend extrêmement prometteur pour nettoyer la planète des marées noires. En plus de tout ce qui précède, le graphène est si flexible qu'il peut être facilement étiré de 20 %. Cependant, les expériences visant à créer de nouveaux matériaux ultralégers se poursuivent.
La pratique montre que dans un avenir proche, des découvertes encore plus incroyables attendent l'humanité. Peut-être que très bientôt, les esprits scientifiques présenteront à leurs contemporains des substances composées à elles seules de 9,9 % d’air.
Les matériaux durables ont un large éventail d’utilisations.
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Il existe non seulement le métal le plus dur, mais aussi le bois le plus dur et le plus durable, ainsi que les matériaux créés artificiellement les plus durables.
Où sont les plus utilisés ? matériaux durables?
Les matériaux robustes sont utilisés dans de nombreux domaines de la vie. Ainsi, des chimistes irlandais et américains ont développé une technologie permettant de produire des fibres textiles durables.
Un fil de ce matériau a un diamètre de cinquante micromètres. Il est créé à partir de dizaines de millions de nanotubes liés entre eux à l’aide d’un polymère.
Particulièrement résistant matières textiles sont en demande
La résistance à la traction de cette fibre électriquement conductrice est trois fois supérieure à celle de la toile d’une araignée tissant des orbes. Le matériau obtenu est utilisé pour fabriquer des gilets pare-balles ultralégers et des équipements de sport.
Le nom d'un autre matériau durable est ONNEX, créé sur ordre du département américain de la Défense. En plus de son utilisation dans la production de gilets pare-balles, nouveau matériel peut également être utilisé dans les systèmes de commandes de vol, les capteurs et les moteurs.
Des nanotubes spéciaux rendent les matériaux particulièrement durables
Il existe une technologie développée par des scientifiques, grâce à laquelle des matériaux solides, durs, transparents et légers sont obtenus grâce à la transformation d'aérogels.
Sur cette base, il est possible de produire des gilets pare-balles légers, des blindages pour chars et des gilets pare-balles durables. Matériaux de construction. Les scientifiques de Novossibirsk ont inventé un réacteur à plasma d'un nouveau principe, grâce auquel il est possible de produire du nanotubulène, un matériau artificiel extrêmement résistant.
Ce matériau a été découvert il y a vingt ans. C'est une masse de consistance élastique. Il est constitué de plexus invisibles à l’œil nu. L'épaisseur des parois de ces plexus est d'un atome.
Des scientifiques russes ont inventé un matériau nanotubulène extrêmement fiable
Le fait que les atomes semblent emboîtés les uns dans les autres selon le principe de la « poupée russe » fait du nanotubulène le matériau le plus durable connu.
Lorsque ce matériau est ajouté au béton, au métal et au plastique, leur résistance et leur conductivité électrique sont considérablement améliorées. Les nanotubulènes contribueront à rendre les voitures et les avions plus durables. Si le nouveau matériau est largement produit, les routes, les maisons et les équipements peuvent devenir très durables.
Il sera très difficile de les détruire. Le nanotubulène n'a pas encore été introduit dans une production généralisée en raison de son coût très élevé. Cependant, les scientifiques de Novossibirsk ont réussi à réduire considérablement le coût de ce matériau. Désormais, les nanotubulènes peuvent être produits non pas en kilogrammes, mais en tonnes.
Le nanotubulène n’a pas encore été largement utilisé
Le métal le plus dur
Parmi tous les métaux connus, le chrome est le plus dur, mais sa dureté dépend en grande partie de sa pureté. Ses propriétés sont la résistance à la corrosion, la résistance à la chaleur et le caractère réfractaire. Le chrome est un métal de teinte bleu blanchâtre. Sa dureté Brinell est de 70 à 90 kgf/cm2.
Le point de fusion du métal le plus dur est de mille neuf cent sept degrés Celsius avec une densité de sept mille deux cents kg/m3.
Ce métal est dans la croûte terrestreà hauteur de 0,02 pour cent, ce qui est beaucoup. On le trouve généralement sous forme de minerai de fer chromé. Le chrome est extrait de roches silicatées.
Le chrome est considéré comme le métal le plus résistant
Ce métal est utilisé dans l'industrie, pour la fusion de l'acier au chrome, du nichrome, etc. Il est utilisé pour les revêtements anticorrosion et décoratifs. Les météorites pierreuses tombant sur Terre sont très riches en chrome.
L'arbre le plus durable
Il existe du bois qui est plus résistant que la fonte et qui peut être comparé à la résistance du fer. Il s'agit deà propos du "bouleau de Schmidt". On l'appelle aussi bouleau de fer. L’homme ne connaît pas d’arbre plus fort que celui-ci. Il a été découvert par un botaniste russe nommé Schmidt alors qu'il se trouvait en Extrême-Orient.
Le bouleau Schmidt est l'arbre le plus résistant. Le bois est une fois et demie plus résistant que la fonte, la résistance à la flexion est approximativement égale à la résistance du fer.
En raison de ces propriétés, le bouleau ferreux pourrait parfois remplacer le métal, car ce bois n'est pas sujet à la corrosion et à la pourriture. La coque d'un navire en bouleau de fer n'a même pas besoin d'être peinte ; le navire ne sera pas détruit par la corrosion et il n'a pas non plus peur des acides.
Le bouleau Schmidt est plus résistant que le fer
Un bouleau Schmidt ne peut pas être transpercé par une balle ; on ne peut pas l'abattre avec une hache. De tous les bouleaux de notre planète, le bouleau de fer est celui qui vit le plus longtemps : il vit quatre cents ans.
Son habitat est la réserve naturelle de Kedrovaya Pad. Il s'agit d'une espèce rare et protégée répertoriée dans le Livre rouge. Sans une telle rareté, le bois ultra-résistant de cet arbre pourrait être utilisé partout.
Mais les arbres les plus hauts du monde, les séquoias, ne sont pas des matériaux très durables. Mais, selon uznayvse.ru, ils peuvent atteindre 150 mètres de hauteur.
Le matériau le plus résistant de l'univers
Le plus durable et en même temps matériau léger de notre univers est le graphène. Il s'agit d'une plaque de carbone dont l'épaisseur n'est que d'un atome, mais elle est plus résistante que le diamant et la conductivité électrique est cent fois supérieure à celle du silicium des puces informatiques.
Les matériaux les plus légers et extrêmement durables sont appelés l’avenir de la construction. Ces matériaux contribueront à créer des objets plus économes en énergie et plus respectueux de l'environnement dans tous les domaines de la vie des gens, des technologies médicales aux transports.
Parmi les nombreux matériaux innovants qui semblaient tout simplement fantastiques il n'y a pas si longtemps, les suivants sont particulièrement avancés et prometteurs :
graphène 3D
Fabriqué à partir de carbone pur, ce graphène ultra-fin est considéré comme l'un des matériaux les plus résistants au monde. Mais récemment, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont réussi à transformer le graphène bidimensionnel en une structure tridimensionnelle. Ils ont créé un nouveau matériau à structure spongieuse. La densité du graphène 3D ne représente que 5 % de celle de l’acier, mais en raison de sa structure particulière, il est 10 fois plus résistant que l’acier.
Selon les créateurs, le graphène 3D présente un grand potentiel d’utilisation dans de nombreux domaines.
Quant à sa technologie de création, elle peut être appliquée à d’autres matériaux, des polymères au béton structurel. Cela produira non seulement des structures plus solides et plus légères, mais aussi des propriétés isolantes accrues. De plus, les structures poreuses peuvent être utilisées dans les systèmes de filtration de l’eau ou des déchets des usines chimiques.
Carbine
Au printemps dernier, une équipe de chercheurs autrichiens a réussi à synthétiser le Carbyne, une forme de carbone qui est le matériau le plus résistant connu et même supérieur au graphène.
Le carbyne est constitué d’une chaîne unidimensionnelle d’atomes de carbone chimiquement réactif, ce qui le rend très difficile à synthétiser. On pense que ce matériau inflexible est deux fois plus résistant que les nanotubes de carbone. Le carbyne peut être utilisé en nanomécanique, nano et microélectronique.
Aérographite
Fabriqué à partir d’un réseau de tubes de carbone poreux, l’airgraphite est une mousse synthétique. C'est l'un des matériaux structurels les plus légers jamais créés. L'aérographite a été développée par des chercheurs de l'université de Kiel et de l'université technique de Hambourg. L'aérographite peut être produite en Formes variées, sa densité n'est que de 180 g/m 3, soit 75 fois plus légère que le polystyrène expansé. Ce matériau peut être utilisé dans les électrodes des batteries lithium-ion pour réduire leur poids.
Aérographe
Également connu sous le nom de graphène-aérogel, il s'agit d'un matériau léger avec une densité de seulement 0,16 mlg/cm 3, soit 7,5 fois moins de densité air. De plus, c’est un matériau très élastique et il peut absorber jusqu’à 900 fois plus d’huile et d’eau que son poids. Cette propriété de l’airgraphène est très importante : il sera capable d’absorber les marées noires dans les océans.
Il possède des propriétés similaires, déjà testées par des chercheurs argonnais.
