Als je enige tijd in de wereld hebt doorgebracht, weet je dat er een race is om het lichtste gewichtsmateriaal te vinden om zelfs de grootste banen te bereiken. Of het nu gaat om lichtgewicht auto's, bouwmaterialen of atletische kleding. Het is iets dat veel mensen interesseert.
Wat zijn de lichtste materialen ter wereld?
- Aero -grafiet
- Aero -grafeen
- Grafeen
- Metalen micro -rooster
- Koolstoflucht
- Silica airgel
- Koolstofbuis
- Polymetrisch schuim
- Metaalschuim
Neem bij het lezen van dit artikel de tijd om na te denken over hoe zwaar het lichtste object in ons huis is. Je staat op het punt te lezen over een aantal behoorlijk verbazingwekkende materialen die in de toekomst zeker in onze huizen zullen verschijnen als ze er al zijn. Lees verder om meer specifieke details over elk van deze materialen te vinden, evenals voorbeelden van hoe ze vandaag in de wereld worden gebruikt.
Wat zijn de lichtste materialen ter wereld?
Er zijn veel lichte materialen ter wereld, maar er is wat je een bovenste echelon van lichtgewicht materialen zou kunnen noemen waarvan je misschien niet op de hoogte bent. Deze materialen zijn gegenereerd en onderzocht aan enkele van de topuniversiteiten ter wereld en worden gebruikt voor vrij opmerkelijke dingen.
Er zijn 8 materialen waar je in dit artikel meer over gaat leren, en we hebben ze gerangschikt van het lichtste naar het zwaarste.
1. Aero -grafiet
Gewicht: één kubieke centimeter weegt slechts 0,2 gram
Aero -grafiet is het lichtste gewichtsmateriaal ter wereld genoemd, met een dichtheid 5000 keer minder water en 6 keer lichter dan lucht. Het heeft een gaasachtig uiterlijk dat het een enorme sterkte en duurzaamheid biedt.
Het is een zeer geleidend materiaal en kan extreem hoge compressieniveaus doorstaan. Wanneer dit materiaal wordt gecomprimeerd, kan het terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm zonder schade aan de structurele samenstelling.
Aero Graphite kan ook 40.000 keer eigen gewicht vasthouden.
Gemeenschappelijke objecten gemaakt met aero -grafiet
Onderzoekers hopen binnenkort aero-grafiet in Li-ion-batterijen te gebruiken. Het lichtgewicht karakter van dit materiaal zal helpen het gewicht van elektrische auto -batterijen te verminderen.
2. Aero Graphene
Gewicht: 160 g/m3
Aero Graphene is een van de minst dichte vaste stoffen ter wereld. Het is 7,5 keer minder dicht dan lucht. Hoewel dit materiaal als een vaste stof wordt geclassificeerd, kan het de vorm aannemen van elke container waarin het wordt geplaatst en kan het daarom in verschillende maten worden vervaardigd.
Vanwege de lage dichtheid heeft aerografieën de mogelijkheid om tot 900 keer zijn gewicht in petroleum te absorberen. Dit materiaal is zeker nuttig bij het opruimen van olievlekken in de toekomst. Het lichte gewicht zal het ook erg nuttig maken bij het creëren van isolatie.
Dit materiaal wordt voor het eerst ontdekt in 2013 door wetenschappers aan de Zhejiang University, China.
Gemeenschappelijke objecten gemaakt met aero -grafeen
Het gebruik van dit ultra-lichtgewicht materiaal zal het meest worden gezien in het rijk van ruimtestudie en reizen vanwege het gewicht en het vermogen om energie te absorberen. In de toekomst moeten we het ook als een hulpmiddel zien om vervuiling op te ruimen.
3. Grafeen
Gewicht: een vierkante meter weegt ongeveer 0,77 milligrams
Simpel gezegd, grafeen is een ultradunne laag grafiet. Als je naar grafeen onder een microscoop kijkt, zie je de atomen een zeshoekig patroon vormen. Dit patroon maakt grafeen ook extreem sterk.
Grafeen kan een supermateriaal worden genoemd vanwege het meervoudige gebruik. Het is niet alleen sterker dan staal, maar het is ook zeer flexibel, transparant, een goede geleider en het is bestand tegen de meeste vloeistoffen en gassen.
Stel je een stuk papier voor om een idee te krijgen van hoe licht dit materiaal is. Grafeen is 1000 keer lichter dan een gemiddeld vel papier.
In de toekomst wordt gedacht dat grafeen kan worden gebruikt voor dingen die variëren van contacten tot condooms vanwege de lichtgewicht duurzaamheid.
Veel voorkomende objecten gemaakt met grafeen
Grafeen is een algemeen gevonden lichtgewicht materiaal. Veel stukken sportuitrusting gebruiken dit materiaal en smartphones, virtual reality -uitrusting en supercars. Het lichtgewicht karakter van het materiaal maakt het extreem veelzijdig.
4. Metaalmicro -rooster
Gewicht: 0,9 mg/cm3
Metallic micro -rooster wordt aangeprezen als een van 's werelds lichtste materialen. In 2011 werd het ontwikkeld door een onderzoeksbureau dat voor Boeing werkt. Het materiaal is extreem licht en heeft ook grote sterkte.
Onderzoekers bepaalden het materiaal bestand tegen hoge graden van compressie en is 100 keer lichter dan piepschuim en 1000 keer dunner dan een menselijk haar.
Dit materiaal is gebouwd met een reeks microscopische holle buizen.
Hoewel dit materiaal een revolutie teweeg kan brengen in de vliegreizen, worden er nog steeds studies gedaan om de effectiviteit ervan te waarborgen en de beste manier om dit materiaal te gebruiken.
Boeing heeft een korte documentaire uitgebracht die beschikbaar is op YouTube , waarin wordt uitgelegd dat het maken en het gebruik van micro -rooster wordt uitgelegd.
Gemeenschappelijke objecten gemaakt met micro -rooster
Micro -rooster is zo'n nieuw ontwikkeld materiaal dat er geen gemeenschappelijke objecten bij zijn gemaakt. Onderzoekers zijn echter optimistisch over de mogelijkheden. Een gebied dat veel aandacht lijkt te krijgen met dit materiaal is de auto -industrie, gerelateerd aan raceauto's. De mogelijkheden met dit lichtgewicht materiaal in relatie tot autolichamen zijn eindeloos.
5. Carbon Airgel
Gewicht: 0,16 milligram per kubieke centimeter
Cool Airgel wordt tegenwoordig vaak gebruikt, ook al weet u het misschien niet. Het is een ander extreem lichtgewicht materiaal dat wordt gebruikt in brandstofcellen en ontziltingseenheden. De hoop op Cool Airgel is dat het in staat zal zijn om vervuiling te bestrijden.
Het kan vaak worden aangeduid als een koolstofspons vanwege het vermogen om overtollige vloeistof en oliën vast te houden.
Gemeenschappelijke objecten gemaakt met Carbon Airgel
De meest gevonden objecten met behulp van CO2 -airgel zijn verschillende vormen van isolatie, vooral die met een groot oppervlak.
6. Silica Airgel
Gewicht: 1,9 kg/ m3
Silica Airgel is een favoriete materiaal voor ruimtevaartreizen vanwege de hoge dichtheid en lichtgewicht. Het is geen zeer geleidend materiaal, maar de structuur zorgt ervoor dat een zware gewichtslager optrad. Het is de ideale thermische isolator omdat er geen lucht doorheen kan circuleren.
NASA heeft silica airgel gebruikt om te helpen bij het vangen van kometen voor studie. Het materiaal werd gekozen om de deeltjes te vangen vanwege het vermogen om de hoge energie te absorberen van de deeltjes die uit de komeet bewegen.
Gemeenschappelijke objecten gemaakt met silica airgel
Het is extreem duur om silica airgel te gebruiken, dus er zijn beperkte gebieden waar het kan worden gevonden. Meestal zal het worden gebruikt door Aerospace Engineers. Het is echter gevonden in wetsuits, brandweermanpakken en kernwapens.
7. Polymetrisch schuim
Gewicht: het gewicht is afhankelijk van het gebied dat wordt bedekt, evenals de chemische make -up.
Dit is een van de meest gebruikte materialen als het gaat om bouwen. Polymetrisch schuim is lichtgewicht en blijft stabiel bij impact. Vanwege deze eigenschappen kan polymeerschuim worden gevonden in gebruik met medische, auto-, elektronische, constructie- en ruimtevaartprojecten.
Polymetrisch schuim wordt gecreëerd wanneer polymeren en gas worden gecombineerd. Deze combinatie biedt een lichtgewicht maar sterk materiaal.
Veel bedrijven, evenals bouwbedrijven, vertrouwen op polymetrisch schuim om hun werk uit te voeren. Het is niet alleen lichtgewicht, maar het biedt ook lichtgewicht isolatie en beschermt pakketten die naar en naar bedrijven worden verzonden.
Kijk rond je huis en je zult waarschijnlijk veel items vinden gemaakt met polymetrisch schuim.
Veel voorkomende objecten gemaakt met polymetrisch schuim
Misschien vindt u veel objecten met polymetrisch schuim. De meest voorkomende objecten bestaan uit deze film zijn; Speelgoed, thermische isolatie, plastic boten, luchtfilters, demping en bouwpanelen.
8. Metaalschuim
Gewicht: het gewicht van dit materiaal is afhankelijk van de chemische make -up en het gebied dat wordt bedekt.
Als je hiernaar kijkt, denk je waarschijnlijk dat er een typefout is. Iets is metaal of schuim, maar het kan niet allebei zijn. Fout! Metaalschuim is precies hoe het klinkt. Structureel is het een schuimverbinding. Het is echter gemaakt van al het metaal.
Metaalschuim is erg lichtgewicht en extreem poreus; Het is echter een sterk materiaal dat in het dagelijks leven erg nuttig kan zijn. Meestal wordt aluminium gebruikt om het schuim te vormen, maar andere metalen kunnen ook worden gebruikt.
U kunt metaalschuim vinden in objecten die een soort impactweerstand vereisen. Vanwege de lichtgewicht aard kunnen ze de impact vrij gemakkelijk absorberen. Ze zijn ook nuttig voor het absorberen van geluid. Meestal is de auto -industrie manieren vinden om metaalschuim te gebruiken. Het vermindert niet alleen het gewicht van het voertuig, maar het verlaagt ook de kosten om het voertuig te produceren.
Onlangs zijn wetenschappers begonnen te experimenteren met het gebruik van metaalschuim voor dierlijke protheses. Met een materiaal als dit direct beschikbaar, is de hemel de limiet met wat kan worden bereikt door het te gebruiken.
Veelvoorkomende objecten gemaakt met metaalschuim
Momenteel zijn er verschillende gebieden waar de functionaliteit van dit materiaal wordt getest. Zoals hierboven vermeld, wordt het getest met dierlijke protheses en vinden autoontwerpers ook manieren waarop het nuttig kan zijn.
Na gedachten
Na het lezen over deze indrukwekkende lichtgewicht materialen, kijk je misschien een beetje anders om je heen. Onderzoek evolueert, net als de materialen die we gebruiken om dagelijkse taken te voltooien. Wees op zoek naar sommige van deze materialen terwijl u naar toekomstige auto's kijkt en prototypes bouwt. Het zou me ook niet verbazen om veel van deze materialen op medische front te zien verschijnen.
