10 วัสดุที่เบาและแข็งแกร่งที่สุดในโลก / 10 of the lightest and strongest materials on Earth

การก่อสร้างในอนาคต น่าตื่นเต้นยิ่งกว่าที่เคย ต้องขอบคุณ การพัฒนาเทคโนโลยีครั้งใหญ่ ในด้านนวัตกรรมวัสดุ นักวิจัย กำลังพัฒนาวัสดุใหม่ๆ ที่แข็งแรง และเบากว่าที่เคย ปูทางไปสู่อนาคตที่ ประหยัดพลังงาน
และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ในทุกสิ่ง ตั้งแต่การขนส่ง ไปจนถึงเทคโนโลยีทางการแพทย์ เราได้รวบรวมวัสดุล้ำสมัย จำนวน 10 ชิ้น ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มวัสดุที่เบา และแข็งแกร่งที่สุด เท่าที่เคยมีมา

10. Metal Foam
Weight: The weight of this material is dependent upon the chemical make up as well as area being covered.
โฟมโลหะเป็นโครงสร้างเซลล์ ที่ประกอบด้วยโลหะแข็ง มีรูพรุน ที่เต็มไปด้วยก๊าซในปริมาณมาก โลหะที่มักใช้ทำโฟมโลหะ คืออะลูมิเนียม อย่างไรก็ตาม โลหะชนิดอื่นๆ สามารถใช้ทำโฟมได้ เช่น ไททาเนียม
และแทนทาลัม โฟมโลหะ เป็นวัตถุที่ต้านทานแรงกระแทกได้ เนื่องจากมีน้ำหนักเบา จึงสามารถดูดซับแรงกระแทกได้ค่อนข้างดี และยังช่วยในการดูดซับเสียง

9. Polymetric Foam
Weight: The weight is dependent upon the area being covered as well as it’s chemical make up.
หนึ่งในวัสดุ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด โฟมโพลีเมตริกมีน้ำหนักเบา และคงความเสถียรเมื่อกระทบ เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ โฟมโพลีเมตริก จึงสามารถใช้ได้กับโครงการทางการแพทย์
ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ การก่อสร้าง การบินและอวกาศ โฟมโพลีเมตริก ถูกสร้างขึ้นเมื่อรวมพอลิเมอร์ และแก๊สเข้าด้วยกัน การผสมผสานนี้ ทำให้วัสดุมีน้ำหนักเบา แต่แข็งแรง

8. 3D Graphene
Weight: 402.5 kg/m3 (5% density of steel)
กราฟีนบางเฉียบ ทำมาจากคาร์บอนบริสุทธิ์ ถือเป็นหนึ่งในวัสดุ ที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก นักวิจัยจาก MIT ได้ค้นพบวิธี ที่จะเปลี่ยนกราฟีนสองมิติ ให้เป็นโครงสร้างสามมิติ โดยการออกแบบวัสดุใหม่
ที่มีโครงสร้างคล้ายตาข่าย ซึ่งมีความหนาแน่น 5% เมื่อเทียบกับเหล็กกล้า และแข็งแรงกว่าเหล็กกล้าถึง 10 เท่า และมีคุณสมบัติทางไฟฟ้า ความร้อน ทางแสง และเคมีที่มีลักษณะเฉพาะ

7. Carbyne
Weight: -
ปี 2016 ทีมนักวิจัยชาวออสเตรีย เปิดเผยว่าพวกเขา สามารถสังเคราะห์คาร์ไบน์ได้สำเร็จ ซึ่งเป็นคาร์บอนรูปแบบแปลกใหม่ ที่พวกเขากล่าวว่า เป็นวัสดุที่แข็งแรงที่สุด ในบรรดาวัสดุที่รู้จักทั้งหมด
เหนือกว่าแม้กระทั่งกราฟีน คาร์ไบน์ทำมาจากโซ่อะตอมของคาร์บอน ที่มีมิติเดียว ซึ่งมีปฏิกิริยาตอบสนองสูง ทำให้ยากต่อการสังเคราะห์มาก เชื่อกันว่าวัสดุนี้ ที่มีความแข็งแรงเป็นสองเท่า ของคาร์บอน นาโนทิวบ์

6. Multiwalled Carbon Nanotube Aerogel
Weight: 4 kg/m3
นักวิทยาศาสตร์ กำลังทำงานอย่างหนัก เพื่อพัฒนาวัสดุที่มีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบา กว่าที่เคยคิดไว้ หนึ่งในวัสดุดังกล่าว ที่กำลังพัฒนาคือ มันติเวล คาร์บอน นาโนทิวบ์ แอโรเจล MWCNT
แม้จะมีความหนาแน่นต่ำ แต่MWCNT ก็แข็งแรง และมีคุณสมบัติ ที่สามารถใช้งานด้านไฟฟ้า การมองเห็น และการแพทย์

5. Silica aerogel, Aerogel
Weight: 1.9kg/m3
ซิลิกาแอโรเจล เป็นแอโรเจล ชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด ผลิตครั้งแรก ในปี 1931 ซิลิกาแอร์เจล เป็นวัสดุทางเลือก สำหรับการเดินทางในอวกาศ เนื่องจากมีความหนาแน่นสูง และน้ำหนักเบา
มีโครงสร้าง ที่ช่วยให้สามารถรับน้ำหนักได้มาก เป็นฉนวนความร้อนในอุดมคติ เพราะไม่ให้อากาศไหลผ่าน วัสดุนี้ เป็นฉนวนที่แข็งแรง ซึ่งมีการใช้งานทั่วไปมากที่สุด

4. Limpet teeth
Weight: -
ซึ่งเป็นคำที่ใช้เรียกหอยทากน้ำ ซึ่งเกาะติดกับโขดหิน ถือเป็นหนึ่งในวัสดุชีวภาพ ที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก ฟันที่ทำจากใยแร่ผสมโปรตีน ได้รับการเปิดเผย จากการศึกษาของมหาวิทยาลัยพอร์ตสมัธ
ว่าแข็งแรงกว่าไยแมงมุมมาก เชื่อกันว่าความแข็งแรงของมัน เกิดจากเส้นใยแร่ที่อัดแน่น ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ สามารถรวมเข้าเป็นวัสดุผสม เพื่อสร้างเครื่องบิน รถยนต์ และแม้กระทั่งการอุดฟันที่แข็งแรงขึ้น

3. Metallic Microlattice
Weight: 0.90 kg/m3
Boeing และ HRL Laboratories อ้างว่าในเดือนพฤศจิกายน 2011 ได้สร้างวัสดุที่เบาที่สุดในโลก โครงสร้างโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสอัลลอย
โครงสร้างนี้ ทำจากท่อกลวงที่เชื่อมต่อถึงกัน ซึ่งบางกว่าเส้นผมมนุษย์ ประมาณ 1,000 เท่า เทคโนโลยี เมทัลลิก ไมโครแลตทิซ มีการใช้งานจำนวนมาก ในอุตสาหกรรมยานยนต์ และวิศวกรรมการบิน

2. Aerographite
Weight: 0.20 kg/m3
นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยคีล (KU) และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีฮัมบูร์ก (TUHH) ได้สร้างวัสดุใหม่ ที่ได้รับการขนานนามว่า เบาที่สุดในโลก แอโรกราไฟต์ 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร
มีน้ำหนักเพียง 0.2 มิลลิกรัม ซึ่งมีความหนาแน่น น้อยกว่าอากาศหกเท่า วัสดุนี้ ไม่เพียงแต่เบามากเท่านั้น แต่ยังแข็งแรงมาก โดยอาศัยคุณสมบัติเฉพาะ ของคาร์บอน นาโนทิวบ์เป็นหลัก

1. Aerographene
Weight: 0.16 kg/m3
เชื่อกันว่าเป็นวัสดุ ที่เบาที่สุดในโลก โดยมีความหนาแน่นเพียง 0.16 มิลลิกรัม ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร นักวิจัย ของมหาวิทยาลัยเจ้อเจียง ได้พัฒนาวัสดุดังกล่าว ซึ่งมีความหนาแน่นน้อย กว่าอากาศ 7.5 เท่า
วัสดุที่ยืดหยุ่นสูงนี้ สามารถดูดซับน้ำและน้ำมัน ได้ถึง 900 เท่า ของน้ำหนักตัวมันเอง ทำให้การล้างคราบน้ำมัน เป็นไปได้ด้วยดี