உலகின் கடினமான பொருள்

வைரத்தை விட கடினமான படிகம்

மனிதனால் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட உலகின் கடினமான பொருளைப் பற்றி சிந்திக்கும்போது, ​​​​பெரும்பாலான மக்கள் உடனடியாக வைரங்களைப் பற்றி நினைக்கிறார்கள். மேலும் இது சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி கிரகத்தின் மிகவும் கடினமான பொருட்களில் ஒன்றாகும். இருப்பினும், ஆயுள் மற்றும் வலிமையின் அடிப்படையில் வைரங்களைக் கூட மிஞ்சும் பொருட்கள் உள்ளன.

இந்தக் கட்டுரையில் உலகில் கடினமான பொருள் எது, ஒரு பொருளைக் கடினமாக்குவது எது என்பதைச் சொல்லப் போகிறோம்.

கடினத்தன்மை என்றால் என்ன

உலகின் கடினமான பொருள்

தூய்மையின் அடிப்படையில் நாம் பேசும்போது, ​​ஒரு பொருளின் கடினத்தன்மை அதன் அணு மற்றும் மூலக்கூறு கலவையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இந்த கலவையை எண்ணற்ற சாத்தியமான சேர்க்கைகள் மூலம் உருவாக்க முடியும், மேலும் ஒவ்வொரு பொருளின் குறிப்பிட்ட கூறுகளின் கலவையும் அதன் தனித்துவமான வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளை இறுதியில் தீர்மானிக்கிறது.

அதன் அணு அமைப்பு காரணமாக, கார்பன் ஒரு விதிவிலக்காக தனித்துவமான பொருள். அதன் கருவில் ஆறு புரோட்டான்கள் மட்டுமே இருந்தாலும், கார்பன் அதன் பிணைப்பு வடிவவியலின் பல்துறைத்திறன் காரணமாக பல சிக்கலான பிணைப்புகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது. கார்பன் தன்னுடன் இணைத்துக்கொள்ளும் திறன் குறிப்பிடத்தக்கது, குறிப்பாக உயர் அழுத்தங்களில், ஒரு நிலையான படிக லேட்டிஸை உருவாக்க முடியும். இந்த சிறந்த நிலைமைகளின் கீழ், கார்பன் அணுக்கள் வைரம் எனப்படும் குறிப்பிடத்தக்க நீடித்த கட்டமைப்பை உருவாக்க முடியும்.

நானோதொழில்நுட்பத்தின் வருகைக்குப் பிறகு, வைரங்களின் வலிமையை மீறும் பொருட்களில் குறைந்தது ஆறு வகைப்பாடுகள் உள்ளன என்பது இப்போது அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும், எதிர்காலத்தில் இந்தத் தொகை மேலும் அதிகரிக்க வாய்ப்புகள் அதிகம்.

உலகின் கடினமான பொருள்

உலகின் கடினமான பொருள்

வூர்ட்சைட்

எரிமலையின் கடினமான மாக்மாவின் வலிமையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​வூர்ட்சைட் அதன் விதிவிலக்கான நீடித்துழைப்புக்கு பிரபலமானது. கார்பனைத் தவிர மற்ற அணுக்களைப் பயன்படுத்தி, போரான் நைட்ரைடு (பிஎன்) கூறுகளில் ஒன்றாக ஒரு படிகத்தை உருவாக்க முடியும். ஆவர்த்தன அட்டவணையின் ஐந்தாவது மற்றும் ஏழாவது கூறுகள் ஒன்றிணைவதால் இது பல சாத்தியங்களை உருவாக்குகிறது. உருவமற்ற (படிகமற்ற), அறுகோண (கிராஃபைட் போன்ற), கனசதுரம் (வைரத்தை விட சற்றே மென்மையானது) மற்றும் வூர்ட்சைட் உள்ளிட்ட பல்வேறு வடிவங்களில் இதன் விளைவாக கலவை இருக்கலாம்.

சாத்தியமான அனைத்து மாறுபாடுகளிலும், இறுதி வடிவம் விசித்திரமானது மற்றும் உற்பத்தி செய்வதற்கு மிகவும் கடினமானது. Wurtzite எரிமலை வெடிப்புகளின் போது மட்டுமே எழுகிறது மற்றும் குறைந்த அளவுகளில் காணப்படுகிறது, எனவே அதன் துல்லியமான கடினத்தன்மை பண்புகள் பெரிய அளவில் சோதிக்கப்படவில்லை. இருப்பினும், வூர்ட்சைட் வெவ்வேறு வகையான படிக லேட்டிஸை உருவாக்குகிறது, இது முகத்தை மையமாகக் கொண்ட கனசதுரத்தை விட டெட்ராஹெட்ரல் ஆகும். கடினத்தன்மையின் அடிப்படையில் இது வைரத்தை 18% விஞ்சுவதாக சமீபத்திய உருவகப்படுத்துதல்கள் குறிப்பிடுகின்றன.

லான்ஸ்டேலைட்

Lonsdaleite என்பது ஒரு கனிமமாகும், அதன் கடினத்தன்மை ஆர்வத்திற்குரிய தலைப்பு, குறிப்பாக விண்கல் ஆராய்ச்சி துறையில். கார்பன் கொண்ட ஒரு விண்கல், குறிப்பாக கிராஃபைட், பூமியின் வளிமண்டலத்தில் நுழைந்து நமது கிரகத்துடன் தொடர்பு கொண்ட ஒரு காட்சியை நாம் கற்பனை செய்தால், இந்த உடல் தாக்கத்தின் போது மிகவும் வெப்பமாக இருக்கும் என்று கருதுவது தர்க்கரீதியானதாக இருக்கும். இருப்பினும், உண்மை என்னவென்றால், விண்கல்லின் வெளிப்புற அடுக்குகள் மட்டுமே வெப்பத்திற்கு உட்படுத்தப்படும், அதே நேரத்தில் பூமிக்கு அதன் பயணத்தின் பெரும்பகுதிக்கு உட்புறம் குளிர்ச்சியாக இருக்கும்.

தாக்கத்தின் போது, ​​பூமியின் மேற்பரப்பில் உள்ள வேறு எந்த இயற்கை நிகழ்வுகளாலும் செலுத்தப்படும் உள் சக்திகள் இணையற்றவை. இந்த அபரிமிதமான அழுத்தம் கிராஃபைட்டை ஒரு மாற்றத்திற்கு உட்படுத்துகிறது, இதன் விளைவாக அதிக படிக அமைப்பு ஏற்படுகிறது. வைரத்தைப் போலல்லாமல், இந்த அமைப்பு கனசதுரமானது அல்ல, ஆனால் அறுகோணமானது, இது 58% வைரத்தை விட கடினத்தன்மையை உருவாக்குகிறது.

டைனீமா

டைனீமா என்பது எஃகு விட வலிமையானது என்று அறியப்பட்ட ஒரு இழை. இயற்கை பொருட்களிலிருந்து விலகி, செயற்கை பொருட்களுக்கு செல்வோம். Dyneema பற்றி பேசும் போது, ​​அது ஒரு அசாதாரண பண்பு கொண்ட ஒரு தெர்மோபிளாஸ்டிக் பாலிஎதிலீன் பாலிமர் என்பதைக் குறிப்பிடுவது முக்கியம்: அதன் மூலக்கூறு எடை மிகவும் அதிகமாக உள்ளது. பெரும்பாலான மூலக்கூறுகள் மொத்தம் சில ஆயிரம் அணு நிறை அலகுகள் (புரோட்டான்கள் மற்றும்/அல்லது நியூட்ரான்கள்) கொண்ட அணுக்களின் சங்கிலிகளைக் கொண்டிருக்கின்றன.

இருப்பினும், UHMWPE (அதி-உயர் மூலக்கூறு எடை பாலிஎதிலீன்) மில்லியன் கணக்கான அணு நிறை அலகுகளின் மூலக்கூறு நிறை கொண்ட சங்கிலிகளைக் கொண்டுள்ளது. இத்தகைய நீண்ட சங்கிலிகள் மேம்படுத்தப்பட்ட இடைக்கணிப்பு தொடர்புகளில் விளைகின்றன, இறுதியில் டைனீமாவை உருவாக்குகிறது, இது நம்பமுடியாத வலுவான பொருளாகும். உண்மையில், அங்கீகரிக்கப்பட்ட அனைத்து தெர்மோபிளாஸ்டிக்களிலும் இது அதிக தாக்க எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. இந்த பொருள் மிகவும் வலுவானது, இது சந்தையில் உள்ள மற்ற டை டவுன் மற்றும் கயிறுகளை விட சிறப்பாக செயல்படுகிறது. இது தண்ணீரை விட இலகுவாக இருந்தாலும் தோட்டாக்களை நிறுத்தும் திறன் கொண்டது. உண்மையில், டைனீமா எஃகுக்கு சமமான அளவை விட பதினைந்து மடங்கு வலிமையானது.

உருவமற்ற உலோகக் கலவை அல்லது உலோகக் கண்ணாடி

மிகவும் கடினமான பொருள்

அனைத்து இயற்பியல் பொருட்களின் இரண்டு முக்கிய பண்புகள் வலிமை, அல்லது அது தாங்கக்கூடிய சக்தியின் அளவு, மற்றும் கடினத்தன்மை அல்லது எலும்பு முறிவை எதிர்க்கும் திறன். நாம் மட்பாண்டங்களை உதாரணமாகப் பயன்படுத்துகிறோம்: இது வலுவானது, ஆனால் மிகவும் கடினமாக இல்லை; அவர்கள் ஒரு சிறிய தாக்கத்தை கூட உடைக்க முடியும். இருப்பினும், விஞ்ஞானிகள் மற்றும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு 2011 ஆம் ஆண்டில் பாஸ்பரஸ், சிலிக்கான், ஜெர்மானியம், வெள்ளி மற்றும் பல்லேடியம் ஆகிய ஐந்து கூறுகளைக் கொண்ட ஒரு புதிய வகை மைக்ரோஅலாய் கண்ணாடியைக் கண்டுபிடித்தது. இந்த புதுமையான பொருள் எஃகு விட நீடித்தது.

பக்கி பேப்பர்

2 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் இருந்து, வைரங்களை விட அதிக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட ஒரு வகை கார்பன் உள்ளது என்று நிறுவப்பட்டது: கார்பன் நானோகுழாய்கள். கார்பன் அணுக்களை ஒரு அறுகோண வடிவில் அமைப்பதன் மூலம், மனிதனால் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட மற்ற கட்டமைப்புகளை விட உறுதியான ஒரு திடமான உருளை அமைப்பு பெறப்படுகிறது. ஒவ்வொரு நானோகுழாயும் 4 முதல் 10 நானோமீட்டர் விட்டம் கொண்டது, ஆனால் ஒவ்வொன்றும் சுவாரஸ்யமாக வலுவானதாகவும் நீடித்ததாகவும் இருக்கும். கார்பன் நானோகுழாய்கள் எஃகு எடையில் XNUMX% மட்டுமே, ஆனால் அவற்றின் வலிமை நூற்றுக்கணக்கான மடங்கு அதிகம். அவை தீயை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டவை, சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க மின்காந்த பாதுகாப்பு திறன்களைக் கொண்டுள்ளன. இந்த பொருள் பொருட்கள் இயற்பியல், மின்னணுவியல், இராணுவ தொழில்நுட்பம் மற்றும் உயிரியல் போன்ற துறைகளில் பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, உலகின் கடினமான பொருளாக வைரத்தை வீழ்த்திய பொருட்கள் உள்ளன. இந்த தகவலின் மூலம் நீங்கள் உலகின் கடினமான பொருள் மற்றும் அதன் பண்புகள் பற்றி மேலும் அறியலாம் என்று நம்புகிறேன்.


உங்கள் கருத்தை தெரிவிக்கவும்

உங்கள் மின்னஞ்சல் முகவரி வெளியிடப்பட்ட முடியாது. தேவையான புலங்கள் குறிக்கப்பட்டிருக்கும் *

*

*

  1. தரவுக்கு பொறுப்பு: மிகுவல் ஏஞ்சல் கேடன்
  2. தரவின் நோக்கம்: கட்டுப்பாட்டு ஸ்பேம், கருத்து மேலாண்மை.
  3. சட்டபூர்வமாக்கல்: உங்கள் ஒப்புதல்
  4. தரவின் தொடர்பு: சட்டபூர்வமான கடமையால் தவிர மூன்றாம் தரப்பினருக்கு தரவு தெரிவிக்கப்படாது.
  5. தரவு சேமிப்பு: ஆக்சென்டஸ் நெட்வொர்க்குகள் (EU) வழங்கிய தரவுத்தளம்
  6. உரிமைகள்: எந்த நேரத்திலும் உங்கள் தகவல்களை நீங்கள் கட்டுப்படுத்தலாம், மீட்டெடுக்கலாம் மற்றும் நீக்கலாம்.