Published 2022. 12. 6. 22:08

지구상에서 가장 단단한 물질!

그래핀은 인간이 만든 가장 단단한 물질로 강철보다 200배 더 강합니다.
다이아몬드는 크기가 70~150GPa인 비커스 경도 테스트를 통해 자연에서 찾을 수 있는 가장 단단한 물질입니다.
케블라는 훨씬 가볍고 강하기 때문에 레이싱에서 클래식 스틸 림을 대체하는데 자주 사용되는 소재입니다.

대피소, 도구, 차량, 로켓 또는 보석을 만드는데 사용된 자연에서 발견되는 다른 많은 자원이 있습니다. 구매하는 제품, 특히 "기술적" 범주에 속하는 제품은 종종 제품이 얼마나 잘 만들어졌는지, 얼마나 견고하고 물리적 무결성에 영향을 미치는 데 얼마나 오래 사용될 것인지에 따라 판단됩니다. 신축성 있는 것을 원한다면 딱딱한 소재가 필요한데, 그것이 지금까지 인간이 알아낸 것입니다.

단단한 물질에는 무엇이 있을까요?

먼저 특정 재료의 경도에 대해 이야기할 때 우리가 말하는 내용을 빠르게 설명하면,

간단히 말해서 특정 재료가 응력을 받는 다양한 정도의 외력을 견딜 수 있는 강도를 말합니다. 초경질 재료는 비커스 경도 테스트라는 스케일로 측정됩니다. 물체가 파열되기 전에 견딜 수 있는 압력을 나타내는 단위를 기가파스칼(GPa)이라고 합니다. 예를 들어, 우리가 알고 있는 가장 강력한 천연 소재는 강도가 70~150GPa인 다이아몬드입니다. 40 GPa 이상이면 초경으로 간주됩니다.

1. 그래핀

목록의 첫 번째 항목은 항공 우주 산업 및 자동차 생산에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 재료입니다. 그러나 2010년에 발견된 이후로 매우 유망한 결과를 보여준 우주 관련 실험에 주로 사용되지 않았습니다. 강철보다 200배 강하고 종이보다 1,000배 가볍습니다. 그래핀은 삼각형 격자에 배열된 탄소 원자의 단일 층으로 구성됩니다. 그것은 매우 유연하고 탄소 원자가 함께 결합된 방식으로 매우 강력하며 전기와 열에 매우 전도성이 있습니다. 구리에 비해 그래핀 시트 점착 테이프는 질량이 구리의 10%에 불과하고 열전도율은 2배입니다. 업계 종사자들은 향후 몇 년 동안 마침내 그래핀 기반 기술을 사용하는 자동차, 비행기 및 기타 많은 전자 제품을 보게 될 것이라고 확신하지만 대량 생산의 문제는 여전히 남아 있습니다.

2. 탄소 섬유

탄소 섬유는 대부분의 탄소 원자가 육각형 모양으로 배열된 섬유입니다. 이 섬유는 직경이 약 5-10 미크론입니다. 그래핀과 탄소 섬유의 주요 차이점은 그래핀의 크기입니다. 높은 강성과 매우 가벼운 무게는 탄소 섬유의 특성으로 인해 군용 장비, 로켓 및 스포츠카용 부품을 만드는 데 탁월한 선택이 됩니다. 탄소 섬유는 또한 매우 높은 온도를 견딜 수 있으며 많은 연마성 화학 물질에 대해 매우 탄력적입니다.

3. 케블라

자동차 산업과 군용으로 사용되는 또 다른 경질 재료는 케블라입니다. 케블라는 견딜 수 있는 인장 강도 측면에서 강철보다 5배 더 강합니다. 그것이 바로 방탄복을 만드는데 여전히 사용되는 이유입니다. 믿을 수 없을 정도로 튼튼하고 초경량 소재로 덮여 있습니다.

4. 다이아몬드

이 목록의 맨 위에 있는 다이아몬드를 볼 것으로 예상할 수 있지만 인공 재료는 지구상에서 찾을 수 있는 가장 단단한 광물보다 훨씬 더 강합니다. 희소성과 매우 높은 가격에도 불구하고 다이아몬드는 여전히 많은 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 특정 특수 유형의 블루 다이아몬드는 특히 절연체 및 전기 전도체로 잘 작동합니다.