Ученые создали самый легкий и прочный металл в мире — Жизнь
В США в лабораторных условиях при тесном сотрудничестве лаборатории HRL и технологического института Калифорнии Caltech был искусственно создан экстраординарный металл — самый легкий и одновременно прочный металл в мире.
Учены утверждают, что новый металл настолько легкий, что его запросто может удерживать на себе одуванчик, пишет infuture.
Новый металл в 100 раз легче полистерола, но является довольно прочным материалом. Он может выдерживать сильное давление и на 98% восстанавливать свою первоначальную форму после удара.
Данный металл покрыт тонким слоем никель-фосфора и выполнен на основе самой современной технологии принтинга 3-D.
Плотность полученного материала оказалась 0,9 мг/см3. Для сравнения плотность силиконовых аэрогелей, которые считаются суперлегкими, составляет 1 мг/см3.
В последнее время инженеры используют самые передовые технологии в попытке создать наиболее легкие и одновременно довольно крепкие и резистентные материалы. Так, до недавнего времени инновацией в этом плане служил такой материал, как
Однако ученые говорят, что в погоне за легкостью материала, нельзя переборщить, ведь если материал потеряет такие характеристики, как абсорбирование энергии и проводимость, а также солидность, они будут не востребованными.
фото: infuture.ru
Новости по теме:
Ученые создали вакцину, которая может распознать и уничтожить раковые клетки
Ученые создали подводный плащ-невидимку (ВИДЕО)
Ученые создали ковер-самолет (ВИДЕО)
glavred.info
Крепче металла, сильнее ржавчины
Наверняка, вы обращали внимание, как удручающе смотрятся металлические поверхности после продолжительной зимы: где-то выцвела или отслоилась краска, а где-то и вовсе появилась ржавчина. Наружные железные конструкции, особенно из черного металла, в принципе сложно сохранить в идеальном состоянии надолго, но рецепт их многолетней защиты все же существует и здесь многое, если не сказать всё, зависит от покрытия. Однако краска краске рознь и для начала неплохо бы разобраться в том, какой должна быть оптимальная краска для металла.
Самое главное и первостепенное качество – краска должна защищать поверхность металла от влаги, от механических воздействий, а также обладать высокой адгезией, то есть сцеплением с поверхностью. Кроме того, она должна быть устойчивой к ультрафиолетовому излучению, перепадам температур, влажности и другим атмосферным воздействиям. В большинстве случаев, краски для металла не обладают этими качествами, в итоге металлические поверхности приходится постоянно перекрашивать, а ржавчину и вовсе бывает трудно победить.
Всем известно, как пагубно влияет ржавчина на металл, разъедая его поверхность. И процесс этот может оказаться необратимым, если вовремя не принять действенные меры. В этом смысле краска для металла Hammerite по-настоящему революционное изобретение.
Главное достоинство краски Hammerite в том, что она обеспечивает сверхпрочную защиту металлической поверхности и, в отличие от других красок для металла, ее можно наносить прямо на ржавчину с минимальной подготовкой поверхности. То есть, все что требуется сделать, это удалить рыхлую ржавчину и отслаивающуюся старую краску, а затем очистить поверхность. После этого можно наносить краску непосредственно на ржавую поверхность. И этого достаточно, чтобы защитить металл от дальнейшего разрушения и придать ему эстетичный вид.
Впервые появившись в 1962 году, краска Hammerite была специально разработана для того, чтобы предотвращать появление ржавчины на металле. Ее уникальная формула 3 в 1 включает в себя: 1) грунт, который выравнивает поверхность; 2) ингибитор коррозии, останавливающий ржавчину; 3) финишное покрытие, блокирующее проникновение воды к поверхности. В 2008 году бренд Hammerite стал частью концерна AkzoNobel, специализирующегося на выпуске не только декоративных, но и промышленных покрытий для авиа и авто индустрий, а также для морских судов.
Лаборатории концерна провели ряд усовершенствований формулы Hammerite, в том числе внедрив специально созданную для бренда технологию DualTech, которая благодаря добавлению воска, усилила водоотткалкивающие свойства краски и обеспечила более прочное покрытие и многолетнюю защиту от ржавчины. Кроме того, только краски Hammerite обладают чешуйчатой структурой, которая «запечатывает» поверхность, полностью перекрывая доступ воды и кислорода к поверхности металла.
В 2014 году краска по металлу прошла независимую экспертизу в Испытательном центре «Росхимтест». В процессе тестирования образцы покрытия краски, нанесенные на стальные пластины, подвергали воздействию повышенной влажности (100%) при температуре +40º С, а также перепадам температуры от минус 45º С до плюс 60º С.
Экспертизы было сделано официальное заключение: «Покрытие краски по металлу Hammerite соответствует требованиям защиты стальных конструкций от коррозии при эксплуатации в условиях открытой атмосферы умеренного климата с ориентировочным сроком службы не менее 8 лет».
Краска Hammerite достаточно экономична в расходовании, одним литром краски можно окрасить до 10 кв. м. поверхности. Ей можно красить любые, даже сильно заржавевшие, металлические конструкции: от ограждений и гаражных ворот до садовой мебели, инвентаря и фурнитуры, будучи уверенным в том, что покрытие не потрескается, не отслоится и не заржавеет в течение многих лет.
Краски Hammerite представлены в продаже в трех вариантах: с молотковым, гладким глянцевым и полуматовым эффектами. Однако в любом случае, все они разработаны с использованием технологии DualTech, которая обеспечивает двойную защиту от воды и коррозии.
homester.com.ua
Самый прочный металл в мире
Самый прочный метал в мире — это титан. По одному названию этого метала можно понять многое. Существуют две версии происхождения названия этого метала: первая версия гласит, что это название происходит из древнегреческой мифологии, где титанами назвались могучие дети богини Геи, вторая версия заключается в том, что название может происходить от имени богини фей Титании, по той простой причине, что этот метал довольно лёгкий.
Титан был открыт двумя учёными, англичанином У. Грегори и немцем М.Г.Клаптором, при чём открытие самого прочного метала проходило не совместно, а с разницей в шесть лет.
В таблице Менделеева получил порядковый номер 22. Через 30 лет, учённый Берцелиус получил первый образец титана. Долгие годы метал практически не применялся, так как был довольно хрупким. И только в 1925 году ученный Ван Аркель и де Бур с использованием иодидного метода получили чистый титан. И это стало настоящим прорывом. Как оказалось этот метал довольно технологичный, обладает пластичностью и ещё многими другими полезными свойствами.
После этого он стал сразу востребован у инженеров и конструкторов. Титан добывают из руды по средством магниетермического способа, который был предложен Кролем в 1940 году. Так же из физических свойств самого прочного метала на Земле следует отметить, его малую плотность, отличную удельную прочность и стойкость к коррозии. Так же следует сказать, что металл не теряет своей прочности и при высоких температурах.
Например, механическая прочность титана превышает прочность железа в два раза, что касается сравнения с алюминием, то этот показатель возрастает в шесть раз. Титан используется в условиях повышенных температур, в которых сплав на основе магния и алюминия бессильны. Так же из-за своей выносливости сплавы из титана применяются в сверхзвуковой авиации. Дело в том, что самолёт на высоте более 20км может развивать скорость, превышающую скорость звука в три раза, при этом его корпус раскаливается до температуры в 300 градусов по цельсию. И ни один другой сплав, кроме титанового, не может выдерживать таких нагрузок.
Титан занимает 10-е место по распространению на нашей планете. Его можно встретить в таких странах как: Россия, ЮАР, Украина, Китай, Индия, Япония, и во множестве других стран.
Титан применяется как в медицине, так и в военной промышленности, из него делают ювелирные и спортивные изделия, платы для надежных мобильных телефонов и многое-многое другое.
samoe-samaya.ru
Топ 10 самые прочные металлы в мире
Использование металлов в повседневной жизни началось на заре развития человечества, и первым металлом являлась медь, поскольку является доступной в природе и легко поддается обработке.
Недаром археологи при раскопках находят различные изделия и домашнюю утварь из этого металла. В процессе эволюции люди постепенно учились соединять различные металлы, получая все более прочные сплавы, пригодные для изготовления орудий труда, а позже и оружия. В наше время продолжаются эксперименты, благодаря которым можно выявить самые прочные металлы в мире.10
Титан
Открывает наш рейтинг титан – высокопрочный твердый металл, который сразу же привлек к себе внимание. Свойствами титана являются:
- высокая удельная прочность;
- стойкость к высоким температурам;
- низкая плотность;
- коррозийная стойкость;
- механическая и химическая стойкость.
Титан применяется в военной промышленности, медицине авиации, кораблестроении, и других сферах производства.
9
Уран
Самый известный элемент, который считается одним из самых прочных металлов в мире, и в нормальных условиях представляет собой слабый радиоактивный металл. В природе находится как в свободном состоянии, так и в кислых осадочных породах. Он достаточно тяжел, широко распространен повсеместно и обладает парамагнитными свойствами, гибкостью, ковкостью, и относительной пластичностью. Уран применяется во многих сферах производства.
8
Вольфрам
Известен как самый тугоплавкий металл из всех существующих, и относится к самым прочным металлам в мире. Представляет собой твердый переходный элемент блестящего серебристо-серого цвета. Обладает высокой прочностью, отличной тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям. Благодаря своим свойствам поддается ковке, и вытягивается в тонкую нить. Известен в качестве вольфрамовой нити накаливания.
7
Рений
Среди представителей данной группы считается переходным металлом высокой плотности серебристо-белого цвета. В природе встречается в чистом виде, однако встречается в молибденовом и медном сырье. Отличается высокой твердостью и плотностью, и имеет отличную тугоплавкость. Обладает повышенной прочностью, которая не теряется при многократных перепадах температур. Рений относится к дорогим металлам и имеет высокую стоимость. Используется в современной технике и электронике.
6
Осмий
Блестящий серебристо-белый металл со слегка голубоватым отливом, относится к платиновой группе и считается одним из самых прочных металлов в мире. Аналогично иридию имеет высокую атомную плотность высокую прочность и твердость. Поскольку осмий относится к платиновым металлам, имеет схожие с иридием свойства: тугоплавкость, твердость, хрупкость, стойкость к механическим воздействиям, а также к влиянию агрессивных сред. Нашел широкое применение в хирургии, электронной микроскопии, химической промышленности, ракетной технике, электронной аппаратуре.
5
Бериллий
Относится к группе металлов, и представляет собой элемент светло-серого цвета, обладающий относительной твердостью и высокой токсичностью. Благодаря своим уникальным свойствам бериллий применяется в самых различных сферах производства:
- ядерной энергетике;
- аэрокосмической технике;
- металлургии;
- лазерной технике;
- атомной энергетике.
Из-за высокой твердости бериллий используется при производстве легирующих сплавов, огнеупорных материалов.
4
Хром
Следующим в десятке самых прочных металлов в мире является хром – твердый, высокопрочный металл голубовато-белого цвета, стойкий к воздействию щелочей и кислот. В природе встречается в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства. Хром Используется для создания различных сплавов, которые используются при изготовлении медицинского, а также химического технологического оборудования. В соединении с железом образует сплав феррохром, который используется при изготовлении металлорежущих инструментов.
3
Тантал
Бронзу в рейтинге заслуживает тантал, поскольку является одним из самых прочных металлов в мире. Он представляет собой серебристый металл с высокой твердостью и атомной плотностью. Благодаря образованию на его поверхности оксидной пленки, имеет свинцовый оттенок.
Отличительными свойствами тантала являются высокая прочность, тугоплавкость, стойкость к коррозии, воздействию агрессивных сред. Металл является достаточно пластичным металлом и легко поддается механической обработке. Сегодня тантал успешно используется:
- в химической промышленности;
- при сооружении ядерных реакторов;
- в металлургическом производстве;
- при создании жаропрочных сплавов.
2
Рутений
Вторую строчку рейтинга самых прочных металлов в мире занимает рутений – серебристый металл, принадлежащий к платиновой группе. Его особенностью является наличие в составе мышечной ткани живых организмов. Ценными свойствами рутения являются высокая прочность, твердость, тугоплавкость, химическая стойкость, способность образовывать комплексные соединения. Рутений считается катализатором многих химических реакций, выступает в роли материала для изготовления электродов, контактов, острых наконечников.
1
Иридий
Рейтинг самых прочных металлов в мире возглавляет именно иридий – серебристо-белый, твердый и тугоплавкий металл, который относится к платиновой группе. В природе высокопрочный элемент встречается крайне редко, и часто входит в соединение с осмием. Из-за своей природной твердости он плохо поддается механической обработке и обладает высокой стойкостью к воздействию химический веществ. Иридий с большим трудом реагирует на воздействие галогенов и перекиси натрия.
Этот металл играет важную роль в повседневной жизни. Его добавляют к титану, хрому и вольфраму для улучшения стойкости к кислым средам, применяют при изготовлении канцелярских принадлежностей, используют в ювелирном деле для создания ювелирных изделий. Стоимость иридия остается высокой из-за ограниченного присутствия в природе.
published on mirputeshestvij.ru according to the materials top10a.ru
Запись Топ 10 самые прочные металлы в мире взята с сайта Мир Путешествий.
Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!
vesmirnaladoni-mt.ru
Создан новый металл – прочнее, чем сталь, но гибкий как пластик
Представьте себе материал, который прочнее чем сталь, но гибкий как пластмасса и способен принимать, по-видимому, бесконечный ряд форм. На протяжении целых десятилетий ученые пытались найти такую идеальную субстанцию, которая могла бы принимать различные сложные формы с той же легкостью что и пластмасса, а также недорого обходится подобно пластмассе, но в то же время не уступать по силе и долговечности металлу.
Теперь научно-исследовательская группа под руководством Жана Счроэрса (Jan Schroers), материаловеда в Йельском Университете, продемонстрировала, что разработанные совсем недавно толстые металлические стекла (BMG) – сплавы металла, имеющие произвольное размещение атомов в отличие от нормальной, кристаллической структуры обнаруженной в обычных металлах – могут менять форму подобно пластмассе, что не невозможно в случае обычного металла, и при этом не жертвовать прочностью и долговечностью присущими металлу. Их сведения были описаны он-лайн в текущем выпуске журнала Materials Today.
«Эти сплавы похожи на обычный металл, который может принимать различные формы так же легко, как и пластмасса» – пояснил Счроэрс. Пока только группа создала множество предметов сложных форм, включая литые металлические бутылки, корпуса часов, миниатюрные резонаторы и биомедицинские имплантаты, которые могут принять определенную форму менее чем за минуту времени, но остаются такими же прочными, как и типичная сталь.
Материалы почти той же стоимости, что и обычная сталь, по словам ученых, могут обходиться так же дешево, как и пластмасса. Сплавы состоят из различных металлов, включая цирконий, никель, титан и медь.
Группа ученых придает форму сплавам при низких температурах и низком давлении, где толстое металлическое стекло сильно смягчается и стекает так же легко, как и пластмасса, но не кристаллизуется подобно обычному металлу. Именно низкие температуры и низкое давление позволили ученым сформировать материал BMG с беспрецедентным удобством, универсальностью и точностью. Для того чтобы тщательно контролировать и поддерживать идеальную температуру во время процесса, группа формировала BMG в вакууме или в жидкости.
«Хитрость состоит в том, чтобы избегать трения, обычно присутствующее в других методах формирования» – отметил Счроэрс. «Процесс придания формы полностью устраняет трение, позволяя нам создавать любое количество сложных форм, вплоть до наномасштбных».
Профессор Счроэрс и его группа уже используют свой новый метод обработки для изготовления миниатюрных резонаторов для микроэлектромеханических систем (небольшие механические устройства, запитанные от электричества MEMS), а также гироскопы и другие приложения для резонатора.
Кроме того, формируя материал BMG, научно-исследовательской группе удалось объединить в один три традиционных шага в процессе обработки метала (формирование, соединение и полировка), который позволил им выполнять громоздкий процесс, требующий много времени и энергии менее чем за одну минуту.
«Это могло бы способствовать развитию целой новой системы для формирования металлов» – отметил исследователь. «Превосходные свойства материала BMG относительно пластмассы и типичных металлов, заключающие в себе удобство, экономичность и точность в производстве, имеют такой же потенциал для широкого применения в обществе, как и разработка синтетической пластмассы и связанных с ней методов обработки в последнем столетии».
Оригинал (на англ. языке): Physorg Перевод: М. Гончар
По своим водозащитным и водоотталкивающим свойствам новый продукт под названием NeverWet вне конкуренции. Это супергидрофобное покрытие, позволяющее защищать поверхности от воды с беспрецедентной эффективностью, поступило на полки магазинов. Благодаря NeverWet одежде не грозят пятна от пролитых красного вина или шоколадного сиропа — она останется в своём первозданном виде. В прошлом году интернет облетело видео, демонстрирующее впечатляющие возможности супергидрофобного покрытия, которое можно наносить практически
Давно известно, что золото далеко не обыкновенный металл, поэтому ученые не перестают изучать и анализировать его свойства. В ходе очередного исследования специалисты установили, что украшения из золота обладают стимулирующим действием. При этом на людей с активной нервной системой драгоценный металл оказывает негативный эффект. Исследователи объясняют это тем, что золото запускает процесс возбуждения в организме, что впоследствии приводит к различным сбоям в нервной системе и замедлению процесса обмена веществ в организме человека.
Это первый в мире велосипед, который просто распечатали на компьютере, с помощью новаторской технологии. Полностью работающий велосипед, сделанный из нейлона, появился в результате экстраординарного проекта. Он такой же прочный как сталь и алюминий но весит на 65 процентов меньше. Ученые из Бристоля спроектировали его на компьютере
globalscience.ru
Капля Руперта. Стеклянный головастик крепче металла.
Если расплавить стекло и капнуть им в воду, то получится стеклянный сперматозоид своеобразная капля из стекла с длинным хвостом. Так вот эту стеклянную каплю нельзя разбить молотком, и даже раздавить под прессом — она деформирует металл, но остается целой и невредимой. Не верите? Смотрите!
Однако стоит обломить головастику хвост — как весь головастик взорвется.
Пояснения из Вики:
«Расплавленное стекло при понижении температуры не кристаллизуется, а переходит в стеклообразное состояние, то есть атомы твердеющего стекла не успевают занять свои «правильные», такие же, как в кристалле, места, а формируют структуру, подобную структуре жидкости. Важно отметить, что характеристики стекла в этом состоянии — в частности, объём — существенно зависят от скорости охлаждения расплава.
Когда капля стекла, расплавленного при температуре 400—600 °C, попадает в воду, её внешний слой охлаждается так быстро, что структура стекла не успевает перестроиться, и соответствующее изменение (уменьшение) объёма мало́. С другой стороны, сердцевина капли остывает медленно, и потому структура стекла сердцевины изменяется в гораздо большей степени, чем у стекла в наружном слое. Однако объём сердцевины не может измениться соответственно изменению структуры, поскольку такому изменению объёма препятствует внешний слой. В результате сердцевина оказывается растянута, а внешний слой — сжат. Иначе говоря, во внутренней части остывшей капли действуют механические напряжения растяжения, а во внешней части — напряжения сжатия. Сжатая оболочка очень прочна (так же устроены, например, донышки аэрозольных баллонов или бетонные тоннели метро), но если оболочку разрушить, все напряжения высвобождаются, и капля взрывается.
Аналогичным образом получают закалённое стекло — однако у него нет того хвостика, за который можно сломать оболочку (точнее, такими «хвостиками» являются углы с наибольшей кривизной). Если оболочку всё-таки удастся сломать (например, вставив стакан из такого стекла в другой стакан и нагрев, или ударив по торцу листа из такого стекла), возможен такой же «взрыв».»
А кто такой Руперт и при чем тут он?
В Британии стеклянные слезы стали известны благодаря британскому герцогу Руперту Пфальскому. Он преподнес их королю Карлу II, который, в свою очередь, вручил их на исследование Королевскому Научному Обществу. В честь герцога стеклянные слезы начали называть «капли Руперта». Способ изготовления капель герцога Руперта долгое время содержался в секрете. Их продавали всем желающим, как потешные игрушки.
voogg.livejournal.com
| Когда речь заходит о прочном металле, воображение рисует русского воина с мечом и в доспехах. Или саблю из знаменитой дамасской стали. Но и оружие, и корпус корабля, и лопатки турбины – стальные, а сталь – не металл, точнее, не чистый металл, а сплав железа с углеродом и другими металлами-добавками. Таким способом легируют сталь — изменяют ее свойства, получая нужный сплав (от железа он отличается очень сильно). Затем при необходимости сталь подвергают обработке. Это целая наука. Каждая из легирующих добавок (хром, ванадий, никель, вольфрам и др.) отвечает за какое-то качество. Для придания прочности в сталь добавляют и титан – самый прочный из чистых металлов на Земле. Даже его название говорит само за себя. Вслушайтесь! Титаны, могучие и бесстрашные дети богини Земли Геи — персонажи мифологии древних греков. А по другой версии металл серебристого цвета получил свое название в честь королевы фей Титании в германской мифологии, благодаря своей необычайной легкости. Тоже, согласитесь, красиво! Открыли титан независимо друг от друга английский и немецкий химики: У.Грегор и М.Г.Клапрот, причем с разницей всего в 6 лет, в конце 18-го века. Титан занял свое законное (с атомным номером 22) место в периодической системе гениально предвидевшего новые открытия Менделеева. А еще через 30 лет Берцелиус получил первый образец металлического титана. Долгое время металл практически не применялся из-за его хрупкости. Но ученые продолжали опыты и в 1925 г. Ван Аркель и де Бур иодидным методом получили чистый титан. И это было настоящим прорывом. Металл оказался очень технологичным: пластичным и обладающим многими другими ценными свойствами; на него сразу обратили внимание инженеры и конструкторы. Основным же способом получения титана из руды по сей день является магниетермический, в 1940 г. предложенный Кролем. Из физических свойств титана нужно отметить его малую плотность, высокую удельную прочность и коррозионную стойкость, а также прочность при высоких температурах. Механическая прочность титана вдвое больше прочности железа, и почти в шесть раз — алюминия. В условиях повышенных температур, там, где легкие сплавы (на основе алюминия и магния) уже не работают, приходят на помощь сплавы титановые. Они оказались самыми выносливыми и потому незаменимыми в сверхзвуковой авиации. Ведь самолет на высоте 20 км развивает скорость, равную трехкратной скорости звука. Температура его корпуса при этом примерно 300 градусов по Цельсию. Такие нагрузки выдерживает только титановый сплав. По распространенности в природе титан занимает 10-е место. Месторождения его разбросаны по всему миру. ЮАР, Китай, Россия, Украина, Япония, Индия – далеко не полный список стран, владеющих божественным металлом. Простой перечень возможностей применения титана вызывает уважение к нему и человеку, находящему всему в природе достойное применение. Это и военная промышленность (корпуса подводных лодок, броня в авиации, ядерная техника), и остепротезы в медицине (титан – лучший материал, биологически совместимый с тканями человека), спортивные и ювелирные изделия, платы мобильных телефонов и т.д. и т.п.. Дифирамбы титану готовы петь конструкторы авиа-, ракето-, кораблестроения. И химическая промышленность не оставила этот металл без внимания: он не корродирует во многих агрессивных средах. О «крылатом металле» титане можно еще много рассказывать. Но титул супер-металла, видимо, ему придется со временем уступить. Человеческая мысль не стоит на месте. Появился чудо-металл прочнее титана – «ликвид-металл», от слова «liquid», т.е. «жидкий». Он не ржавеет, очень хорош для литья — очертания отливки точны с безупречно гладкой поверхностью. В этом металле расположение атомов, как и в жидкости, аморфное. То есть, это сплав, в котором при изготовлении не успела образоваться кристаллическая структура. Что гарантирует высокие показатели прочности на растяжение, ударной вязкости, отличные магнитные свойства. Будущее за ним? Предстоит еще много работать, чтобы научиться использовать этот новый материал. Источник новости |
samoe-v-mire.ucoz.ru