титан - один из самых прочных и легких металлов. НО далеко не самый прочный материал! самым прочным материалом на земле признан - графен.
Как показали эксперименты, проведенные группой физиков Колумбийского университета, самым твердым материалом из известных науке на сегодняшний день является графен. Свои выводы ученые опубликовали в журнале Science.
Графен — углеродная пленка толщиной в один атом, был получен в 2004 году группой Андре Гейма из Манчестерского университета. Графен можно представить себе как двумерный «срез» кристаллической гексагональной решетки графита.
Физики из Колумбийского университета изучали механические свойства графена. В своих экспериментах они использовали частицы графена диаметром от 10 до 20 микрометров. Ученые помещали частицы на кристаллическую пластину, с отверстиями диаметром от одного до полутора микрометров. Исследователи «давили» на незакрепленные частицы графена, расположенные над отверстиями, с помощью алмазной иглы атомно-силового микроскопа и оценивали, насколько сильно они деформируются.
В результате опытов было обнаружено, что, прежде чем частицы графена начнут разрушаться, их можно продавить вниз приблизительно на 100 нанометров с силой около 2,9 микроньютона. Согласно подсчетам ученых, это соответствует пределу прочности на разрыв, равному 55 ньютонов на метр. Если бы физикам удалось получить слой графена толщиной с обычную пищевую пленку (около 100 нанометров) , то для ее разрыва потребовалось бы приложить силу около 20 тысяч ньютонов. Если принять во внимание, что вес тела — это сила, с которой оно давит на опору, то для разрыва гипотетической графеновой пленки потребовалась бы тело массой около двух тонн.
Кроме необычной прочности, графен обладает еще целым рядом уникальных характеристик. В частности, самая высокая среди известных материалов подвижность электронов делают его вероятным кандидатом на «материал номер один» в наноэлектронике.