Dünyada herhangi bir zaman geçirdiyseniz, en büyük işleri bile başarmak için en hafif ağırlık malzemelerini bulmak için bir yarış olduğunu biliyorsunuz. Hafif arabalar, inşaat malzemeleri veya atletik kıyafetler olsun. Birçok insanı ilgilendiren bir şey.
Dünyanın en hafif malzemeleri nelerdir?
- Aero grafit
- Aero grafen
- Grafen
- Metalik mikro kafes
- Karbon havası
- Silis hava cüzdanı
- Karbon nanotüp
- Polimetrik köpük
- Metal köpük
Bu makaleyi okurken, en hafif nesnenin evimizde ne kadar ağır olduğunu düşünmek için zaman ayırın. Zaten orada olmazlarsa, gelecekte evlerimizde kesinlikle görünecek bazı şaşırtıcı malzemeler hakkında okumak üzeresiniz. Bu malzemelerin her biri hakkında daha spesifik ayrıntılar ve bugün dünyada nasıl kullanıldıklarına dair örnekler bulmak için okumaya devam edin.
Dünyanın en hafif malzemeleri nelerdir?
Dünyada birçok hafif malzeme var, ancak farkında olmayabileceğiniz hafif malzemelerin üst kademeli olarak adlandırabileceğiniz şey var. Bu materyaller dünyanın en iyi üniversitelerinden bazılarında üretildi ve araştırıldı ve oldukça dikkat çekici şeyler için kullanılıyor.
Bu makalede daha fazla bilgi edineceğiniz 8 malzeme var ve biz onları en hafiften en ağır ila sıraladı.
1. Aero Grafit
Ağırlık: Bir santimetre küp sadece 0,2 gram ağırlığındadır
Aero grafit, dünyanın en açık ağırlık malzemesi olarak adlandırılmıştır, yoğunluk 5.000 kat daha az su ve havadan 6 kat daha hafiftir. Muazzam bir güç ve dayanıklılık sağlayan ağ benzeri bir görünüme sahiptir.
Oldukça iletken bir malzemedir ve son derece yüksek düzeyde sıkıştırmaya dayanabilir. Bu malzeme sıkıştırıldığında, yapısal bileşime zarar vermeden orijinal formuna geri dönebilir.
Aero grafit de kendi ağırlığının 40.000 katını tutabilir.
Aero grafit ile yapılan yaygın nesneler
Araştırmacılar yakında Li-ion pillerinin içinde aero grafit kullanmayı umuyorlar. Bu malzemenin hafif doğası , elektrikli otomobil pillerinin ağırlığını azaltmaya yardımcı olacaktır.
2. Aero grafen
Ağırlık: 160 g/m3
Aero grafen dünyadaki en az yoğun katılardan biridir. Havadan 7,5 kat daha az yoğundur. Bu malzeme katı olarak sınıflandırılsa da, yerleştirildiği herhangi bir kabın şeklini alabilir ve bu nedenle çeşitli boyutlarda üretilebilir.
Düşük yoğunluğu nedeniyle, aerografiler petrolde ağırlığının 900 katına kadar emme yeteneğine sahiptir. Bu malzemenin gelecekte petrol dökülmelerini temizlerken yararlı olacağından emin olabilirsiniz. Hafif ağırlık, yalıtımın yaratılmasında da çok yararlı hale getirecektir.
Bu materyal ilk olarak 2013 yılında Çin Zhejiang Üniversitesi'ndeki bilim adamları tarafından keşfedildi.
Aero grafen ile yapılan yaygın nesneler
Bu ultra hafif malzemenin kullanımı, ağırlığı ve enerjiyi emme yeteneği nedeniyle uzay çalışması ve seyahat alanında en sık görülecektir. Gelecekte, kirliliği temizlemeye yardımcı olacak bir araç olarak da görmeliyiz.
3. Grafen
Ağırlık: Bir metrekarelik yaklaşık 0.77 milligram ağırlığında
Basitçe söylemek gerekirse, grafen ultra ince bir grafit tabakasıdır. Grafene bir mikroskop altında bakarsanız, atomların altıgen bir patern oluşturduğunu göreceksiniz. Bu desen grafeni de son derece güçlü hale getirir.
Grafene çoklu kullanımları nedeniyle süper malzeme olarak adlandırılabilir. Sadece çelikten daha güçlü olmakla kalmaz, aynı zamanda son derece esnek, şeffaf, iyi bir iletkendir ve çoğu sıvı ve gaza karşı dirençlidir.
Bu malzemenin ne kadar hafif olduğu hakkında bir fikir edinmek için bir kağıt parçası hayal edin. Grafen ortalama bir kağıttan 1000 kat daha hafiftir.
Gelecekte, grafenin hafif dayanıklılığı nedeniyle temaslardan prezervatiflere kadar değişen şeyler için kullanılabileceği düşünülmektedir.
Grafen ile yapılan ortak nesneler
Grafen yaygın olarak bulunan hafif bir malzemedir. Birçok spor ekipmanı parçası bu malzemeyi ve akıllı telefonları, sanal gerçeklik dişlilerine ve süper otomobilleri de kullanıyor. Malzemenin hafif doğası onu son derece çok yönlü hale getirir.
4. Metalik mikro kafes
Ağırlık: 0.9 mg/cm3
Metalik mikro kafes, dünyanın en hafif malzemelerinden biri olarak lanse ediliyor. 2011 yılında Boeing için çalışan bir araştırma şirketi tarafından geliştirilmiştir. Malzeme son derece hafiftir ve büyük bir güce sahiptir.
Araştırmacılar, malzemenin yüksek derecelerde sıkıştırmaya dayanabileceğini ve strafordan 100 kat daha hafif ve bir insan saçından 1000 kat daha ince olduğunu belirlediler.
Bu malzeme bir dizi mikroskobik içi boş tüp ile inşa edilmiştir.
Bu malzeme hava yolculuğunda devrim yaratabilse de, etkinliğini ve bu materyali kullanmanın en iyi yolunu sağlamak için hala çalışmalar yapılmaktadır.
Boeing, YouTube'da mevcut olan ve mikro kafesin oluşturulmasını ve kullanımını açıklayan kısa bir belgesel yayınladı.
Mikro kafesle yapılan yaygın nesneler
Mikro kafes o kadar yeni geliştirilmiş bir malzemedir ki, onunla yapılan ortak nesneler yoktur. Ancak araştırmacılar olasılıklar konusunda iyimser. Bu materyalle çok dikkat çeken bir alan, yarış arabalarıyla ilgili otomotiv endüstrisidir. Bu hafif materyalin otomobil gövdelerine göre olanakları sonsuzdur.
5. Karbon Airgel
Ağırlık: santimetre başına 0.16 miligram
Karbon Airgel, farkında olmasanız bile bugün yaygın olarak kullanılmaktadır. Yakıt hücrelerinde ve tuzdan arındırma birimlerinde kullanılan bir başka son derece hafif malzemedir. Karbon Airgel'in umudu, kirlilikle mücadele edebileceğidir.
Aşırı sıvı ve yağları tutma yeteneği nedeniyle genellikle bir karbon süngeri olarak adlandırılabilir.
Karbon hava meleğiyle yapılan ortak nesneler
Karbon Airgel kullanan en çok bulunan nesneler, özellikle geniş bir yüzey alanına sahip olan çeşitli yalıtım formlarıdır.
6. Silika Airgel
Ağırlık: 1.9kg/ m3
Silika Airgel, yüksek yoğunluğu ve hafifliği nedeniyle havacılık ve uzay seyahati için tercih edilen bir malzemedir. Oldukça iletken bir malzeme değildir, ancak yapısı ağır ağırlık yatağının oluşmasına izin verir. İdeal termal izolatördür, çünkü havanın içinden dolaşmasına izin vermez.
NASA, çalışma için kuyruklu yıldızların parçacıklarını yakalamaya yardımcı olmak için silika hava meleğini kullandı. Malzeme, kuyruklu yıldızdan çıkan parçacıklardan yüksek enerjiyi emme yeteneği nedeniyle parçacıkları yakalamak için seçildi.
Silika Airgel ile yapılan ortak nesneler
Silika hava meleğini kullanmak son derece pahalıdır, bu nedenle bulunabileceği sınırlı alanlar vardır. En yaygın olarak, havacılık mühendisleri tarafından kullanılacaktır. Ancak, wetsuits, itfaiyeci kıyafetleri ve nükleer silahlarda bulundu.
7. Polimetrik köpük
Ağırlık: Ağırlık, kapsanan alana ve kimyasal makyajına bağlıdır.
Bu, bina söz konusu olduğunda en çok kullanılan malzemelerden biridir. Polimetrik köpük hafiftir ve etki üzerine stabil kalır. Bu özellikler nedeniyle, polimerik köpük tıbbi, otomatik, elektronik, inşaat ve havacılık projeleriyle kullanımda bulunabilir.
Polimetrik köpük, polimerler ve gaz birleştirildiğinde oluşturulur. Bu kombinasyon hafif ama güçlü bir malzeme sağlar.
Birçok işletme ve inşaat şirketleri, işlerini gerçekleştirmek için polimetrik köpüklere güvenmektedir. Sadece hafif olmakla kalmaz, aynı zamanda hafif yalıtım sağlar ve işletmelere ve işletmelere gönderilen paketleri korur.
Evinizin etrafına bakın ve muhtemelen polimetrik köpüklü birçok ürün bulacaksınız.
Polimetrik köpük ile yapılan yaygın nesneler
Polimetrik köpüklü birçok nesne bulabilirsiniz. Bu filmden oluşan en yaygın nesneler; Oyuncaklar, termal yalıtım, plastik tekneler, hava filtreleri, yastıklama ve bina panelleri.
8. Metal Köpük
Ağırlık: Bu malzemenin ağırlığı, kimyasal makyajın yanı sıra kapsanan alana bağlıdır.
Buna bakarken, muhtemelen bir yazım hatası olduğunu düşünüyorsunuz. Bir şey ya metal ya da köpük, ama ikisi de olamaz. Yanlış! Metal köpük, göründüğü gibidir. Yapısal olarak bir köpük bileşiğidir. Ancak, tüm metallerden yapılmıştır.
Metal köpük çok hafif ve son derece gözeneklidir; Bununla birlikte, günlük yaşamda çok yararlı olabilen güçlü bir malzemedir. Tipik olarak, alüminyum köpüğü oluşturmak için kullanılır, ancak diğer metaller de kullanılabilir.
Bir çeşit darbe direnci gerektiren nesnelerde metal köpük bulabilirsiniz. Hafif doğa nedeniyle, etkiyi kolayca emebilirler. Ayrıca sesi emmek için de yararlıdırlar. En yaygın olarak, otomotiv endüstrisi metal köpüğü kullanmanın yollarını bulmaktır. Sadece aracın ağırlığını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda aracı üretme maliyetini de azaltır.
Son zamanlarda, bilim adamları hayvan protezleri için metal köpük kullanmayı denemeye başladılar. Bu gibi bir malzeme ile kolayca mevcuttur, gökyüzü, onu kullanılarak gerçekleştirilebileceklerin sınırıdır.
Metal köpük ile yapılan ortak nesneler
Şu anda, bu materyalin işlevselliğinin test edildiği birkaç alan vardır. Yukarıda belirtildiği gibi, hayvan protezleri ile test edilmektedir ve otomotiv tasarımcıları da yararlı olmanın yollarını buluyorlar.
Düşüncelerden sonra
Bu etkileyici hafif malzemeler hakkında okuduktan sonra, etrafınızdaki dünyaya biraz farklı bakıyor olabilirsiniz. Araştırma, günlük görevleri tamamlamak için kullandığımız materyaller de gelişiyor. Gelecekteki arabalara ve prototiplere bakarken bu malzemelerin bazılarını arayın. Bu malzemelerin çoğunun tıbbi cephede göründüğünü görmek beni de şaşırtmayacak.
