Навколишній світ таїть у собі ще безліч загадок, але навіть давно відомі вченим явища та речовини не перестають дивувати та захоплювати. Ми милуємося яскравими фарбами, насолоджуємося смаками та використовуємо властивості різноманітних речовин, які роблять наше життя комфортнішим, безпечнішим та приємнішим. У пошуках найнадійніших і міцних матеріалів людина здійснила чимало захоплюючих відкриттів, і перед вами добірка якраз із 25 таких унікальних з'єднань!
25. Алмази
Про це точно знають якщо не всі, то майже все. Алмази - це не тільки один з найшанованіших дорогоцінних каменів, але і один з найтвердіших мінералів на Землі. За шкалою Мооса (шкала твердості, у якій оцінка дається з реакції мінералу на дряпання) алмаз числиться на 10 рядку. Всього в шкалі 10 позицій, і 10-а - останній і найтвердіший ступінь. Алмази такі тверді, що подряпати їх можна хіба іншими алмазами.
24. Ловчі мережі павука виду Caerostris darwini
Фото: pixabay
У це складно повірити, але мережа павука Caerostris darwini (або павук Дарвіна) міцніше стали і твердіші за кевлар. Цю павутину визнали найтвердішим біологічним матеріалом у світі, хоча зараз у неї вже з'явився потенційний конкурент, але дані ще не підтверджені. Павукове волокно перевірили на такі характеристики, як руйнівна деформація, ударна в'язкість, межа міцності та модуль Юнга (властивість матеріалу чинити опір розтягуванню, стиску при пружній деформації), і за всіма цими показниками павутиння проявила себе надзвичайно дивним чином. До того ж ловча мережа павука Дарвіна неймовірно легка. Наприклад, якщо волокном Caerostris darwini обернути нашу планету, вага такої довгої нитки становитиме лише 500 грамів. Таких довгих мереж немає, але теоретичні підрахунки просто вражають!
23. Аерографіт
Фото: BrokenSphere
Ця синтетична піна - один з найлегших волокнистих матеріалів у світі, і вона є мережею вуглецевих трубочок діаметром всього в кілька мікронів. Аерографіт у 75 разів легший за пінопласт, але при цьому набагато міцніший і пластичніший. Його можна стиснути до розмірів, у 30 разів менших за початковий вид, без будь-якої шкоди для його надзвичайно еластичної структури. Завдяки цій властивості аерографітна піна може витримати навантаження, що в 40 000 разів перевищує її власну вагу.
22. Паладієве металеве скло
Фото: pixabay
Команда вчених їх Каліфорнійського технічного інституту та Лабораторії Берклі (California Institute of Technology, Berkeley Lab) розробила новий видметалевого скла, що поєднав у собі практично ідеальну комбінацію міцності та пластичності. Причина унікальності нового матеріалу полягає в тому, що його хімічна структура успішно приховує крихкість існуючих склоподібних матеріалів і при цьому зберігає високий поріг витривалості, що значно збільшує втомну міцність цієї синтетичної структури.
21. Карбід вольфраму
Фото: pixabay
Карбід вольфраму - це неймовірно твердий матеріал, що має високу зносостійкість. У певних умовах це з'єднання вважається дуже тендітним, але під великим навантаженням воно показує унікальні пластичні властивості, що виявляються у вигляді смуг ковзання. Завдяки всім цим якостям карбід вольфраму використовується у виготовленні бронебійних наконечників та різного обладнання, включаючи всілякі різці, абразивні диски, свердла, фрези, долота для буріння та інші різальні інструменти.
20. Карбід кремнію
Фото: Tiia Monto
Карбід кремнію – один із основних матеріалів, що використовуються для виробництва бойових танків. Це з'єднання відоме своєю низькою вартістю, видатною тугоплавкістю та високою твердістю, і тому воно часто використовується у виготовленні обладнання або спорядження, яке має відбивати кулі, розрізати чи шліфувати інші міцні матеріали. З карбіду кремнію виходять чудові абразиви, напівпровідники і навіть вставки в ювелірні прикраси, що імітують алмази.
19. Кубічний нітрид бору
Фото: wikimedia commons
Кубічний нітрид бору – це надтвердий матеріал, що за своєю твердістю схожий з алмазом, але має й низку відмінних переваг – високу температурну стійкість і хімічну стійкість. Кубічний нітрид бору не розчиняється в залозі та нікелі навіть під впливом високих температур, у той час як алмаз у таких же умовах вступає в хімічні реакціїдосить швидко. Насправді це вигідно для його використання у промислових шліфувальних інструментах.
18. Надвисокомолекулярний поліетилен високої щільності (СВМПЕ), марка волокон «Дайніма» (Dyneema)
Фото: Justsail
Поліетилен з високим модулем пружності має надзвичайно високу зносостійкість, низький коефіцієнт тертя і високу в'язкість руйнування (низькотемпературна надійність). Сьогодні його вважають найміцнішою волокнистою речовиною у світі. Найдивовижніше в цьому поліетилені те, що він легший за воду і одночасно може зупиняти кулі! Троси та канати з волокон Дайніма не тонуть у воді, не потребують мастила та не змінюють свої властивості при намоканні, що дуже актуально для суднобудування.
17. Титанові метали
Фото: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)
Титанові сплави неймовірно пластичні та демонструють дивовижну міцність під час розтягування. До того ж вони мають високу жароміцність і корозійну стійкість, що робить їх вкрай корисними в таких областях, як авіабудування, ракетобудування, суднобудування, хімічне, харчове та транспортне машинобудування.
16. Сплав Liquidmetal
Фото: pixabay
Розроблений у 2003 році у Каліфорнійському технічному інституті (California Institute of Technology), цей матеріал славиться своєю силою та міцністю. Назва з'єднання асоціюється з чимось крихким і рідким, але при кімнатній температурі воно насправді надзвичайно тверде, зносостійке, не боїться корозії і при нагріванні трансформується, як термопласти. Основними сферами застосування поки що є виготовлення годинників, ключок для гольфу та покриттів. мобільних телефонів(Vertu, iPhone).
15. Наноцелюлоза
Фото: pixabay
Наноцелюлозу виділяють з деревного волокна, і вона є новим видом дерев'яного матеріалу, який міцніше навіть стали! До того ж наноцелюлоза ще й дешевша. Інновація має великий потенціал і в майбутньому може скласти серйозну конкуренцію склу та вуглеволокну. Розробники вважають, що цей матеріал незабаром матиме великий попит у виробництві армійської броні, супергнучких екранів, фільтрів, гнучких батарейок, абсорбуючих аерогелів та біопалива.
14. Зуби равликів виду «морське блюдечко»
Фото: pixabay
Раніше ми вже розповіли вам про ловчу мережу павука Дарвіна, яку колись визнали найміцнішим біологічним матеріалом на планеті. Однак недавнє дослідження показало, що саме морське блюдечко - найбільш міцна з відомих науці біологічних субстанцій. Так-так, ці зубки міцніші за павутиння Caerostris darwini. І це не дивно, адже крихітні морські створіння харчуються водоростями, що ростуть на поверхні суворих скель, і щоб відокремити їжу від гірської породи, цим звіряткам доводиться попрацювати. Вчені вважають, що в майбутньому ми зможемо використати приклад волокнистої структури зубів морських блюдечок у машинобудівній промисловості та почнемо будувати автомобілі, човни і навіть повітряні суднапідвищеної міцності, надихнувшись прикладом простих равликів.
13. Мартенситно-старіюча сталь
Фото: pixabay
Мартенситно-старіюча сталь - це високоміцний і високолегований сплав, що має чудову пластичність і в'язкість. Матеріал широко поширений у ракетобудуванні та використовується для виготовлення різноманітних інструментів.
12. Осмій
Фото: Periodictableru / www.periodictable.ru
Осмій – неймовірно щільний елемент, і завдяки своїй твердості та високій температурі плавлення він важко піддається механічній обробці. Саме тому осмій використовують там, де довговічність та міцність цінуються найбільше. Сплави з осмієм зустрічаються в електричних контактах, ракетобудуванні, військових снарядах, хірургічних імплантатах та застосовуються ще в багатьох інших областях.
11. Кевлар
Фото: wikimedia commons
Кевлар - це високоміцне волокно, яке можна зустріти в автомобільних шинах, гальмівних колодках, кабелях, протезно-ортопедичних виробах, бронежилетах, тканинах захисного одягу, суднобудуванні та в деталях безпілотних літальних апаратів. Матеріал став практично синонімом міцності і є видом пластику з неймовірно високою міцністю і еластичністю. Межа міцності кевлару у 8 разів вища, ніж у сталевого дроту, а плавитися він починає при температурі 450℃.
10. Надвисокомолекулярний поліетилен високої щільності, марка волокон "Спектра" (Spectra)
Фото: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons
СВМПЕ – це насправді дуже міцний пластик. Спектра, марка СВМПЭ, – це своє чергу легке волокно високої зносостійкості, вдесятеро перевищує за цим показником сталь. Як і кевлар, спектра використовується у виготовленні бронежилетів та захисних шоломів. Поряд з СВМПЕ марки дайним спектра популярна в суднобудуванні і транспортній промисловості.
9. Графен
Фото: pixabay
Графен - це алотропна модифікація вуглецю, і його кристалічна решітка товщиною всього в один атом настільки міцна, що вона в 200 разів твердіша за сталі. Графен на вигляд схожий на харчову плівку, але порвати його - практично непосильне завдання. Щоб пробити графеновий лист наскрізь, вам доведеться встромити в нього олівець, на якому повинен буде балансувати вантаж вагою з цілий шкільний автобус. Успіхів!
8. Папір із вуглецевих нанотрубок
Фото: pixabay
Завдяки нанотехнологіям вченим вдалося зробити папір, який у 50 тисяч разів тонший за людське волосся. Листи з вуглецевих нанотрубок в 10 разів легше стали, але найдивовижніше те, що по міцності вони перевищують у 500 разів! Макроскопічні пластини з нанотрубок найбільш перспективні виготовлення електродів суперконденсаторів.
7. Металева мікрорешітка
Фото: pixabay
Перед вами найлегший у світі метал! Металева мікрорешітка – це синтетичний пористий матеріал, який у 100 разів легший за пінопласт. Але нехай його зовнішній виглядне вводить вас в оману, адже ці мікрорешітки заодно і неймовірно міцні, завдяки чому вони мають великий потенціал для використання у всіляких інженерних галузях. З них можна виготовляти чудові амортизатори та теплові ізолятори, а дивовижна здатність цього металу стискатися та повертатися у свій первісний стан дозволяє використовувати його для накопичення енергії. Металеві мікрорешітки також активно застосовуються у виробництві різних деталей для літальних апаратів американської компанії Boeing.
6. Вуглецеві нанотрубки
Фото: User Mstroeck / en.wikipedia
Вище ми вже розповідали про надміцні макроскопічні пластини з вуглецевих нанотрубок. Але що це за матеріал такий? Насправді це згорнуті в трубку графенові поверхні (9-ий пункт). В результаті виходить неймовірно легкий, пружний та міцний матеріал широкого спектру застосування.
5. Аерограф
Фото: wikimedia commons
Відомий також як графеновий аерогель, цей матеріал надзвичайно легкий та міцний одночасно. У новому вигляді гелю рідка фаза повністю замінена на газоподібну, і він відрізняється сенсаційною твердістю, жароміцністю, низькою щільністю та низькою теплопровідністю. Неймовірно, але графеновий аерогель у 7 разів легший за повітря! Унікальне з'єднання здатне відновлювати свою початкову форму навіть після 90% стиснення і може вбирати таку кількість олії, яка в 900 разів перевищує вагу використовуваного для абсорбції аерографену. Можливо, у майбутньому цей клас матеріалів допоможе у боротьбі з такими екологічними катастрофами як розливи нафти.
4. Матеріал без назви, розробка Массачусетського технологічного інституту (MIT)
Фото: pixabay
Поки ви читаєте ці рядки, команда вчених із MIT працює над удосконаленням властивостей графену. Дослідники заявили, що їм уже вдалося перетворити двовимірну структуру цього матеріалу на тривимірну. Нова графенова субстанція ще не отримала своєї назви, але вже відомо, що її щільність у 20 разів менша, ніж у сталі, а її міцність у 10 разів вище за аналогічну характеристику сталі.
3. Карбін
Фото: Smokefoot
Хоча це і всього лише лінійні ланцюжки атомів вуглецю, карбін має в 2 рази більш високу межу міцності, ніж графен, і він в 3 рази жорсткіший за алмаз!
2. Нітрид бору вюрцитної модифікації
Фото: pixabay
Ця нещодавно відкрита природна речовина формується під час вулканічних вивержень, і вона на 18% твердіша за алмази. Втім, алмази воно перевершує ще за низкою інших параметрів. Вюрцитний нітрид бору - одна з всього 2 натуральних субстанцій, виявлених на Землі, яка твердіша за алмаз. Проблема в тому, що таких нітридів у природі дуже мало, тому їх непросто вивчати або застосовувати на практиці.
1. Лонсдейліт
Фото: pixabay
Відомий також як гексагональний алмаз, лонсдейліт складається з атомів вуглецю, але у разі даної модифікації атоми розташовуються дещо інакше. Як і вюрцитний нітрид бору, лонсдейліт - алмаз, що перевершує за твердістю природна субстанція. Причому цей дивовижний мінерал твердіший за алмаз на цілих 58%! Подібно до нітриду бору вюрцитної модифікації, це з'єднання зустрічається вкрай рідко. Іноді лонсдейліт утворюється під час зіткнення із Землею метеоритів, до складу яких входить графіт.
Дорогоцінні метали протягом століть полонили уми людей, які готові викласти величезні суми за вироби з них, але метал, про який йдеться, не використовують у ювелірному виробництві. Осмій - це найважча речовина на Землі, яка відноситься до рідкісноземельних дорогоцінних металів. Завдяки високій щільності, ця речовина має велику вагу. Чи є осмій найважчим речовиною (серед відомих) як планети Земля, а й у космосі?
Ця речовина – блискучий метал сіро-блакитного кольору. Незважаючи на те, що він є представником роду благородних металів, виготовити з нього ювелірні прикраси не надається можливим, тому що він дуже твердий і при цьому тендітний. Через ці якості осмій важко піддається механічній обробці, до цього ще потрібно додати його солідну вагу. Якщо зважити кубик, зроблений з осмію (довжина сторони 8 см) і порівняти його з вагою 10-літрового відра, наповненого водою, то перший виявиться важчим за друге на 1,5 кг.
Найважча речовина на Землі була відкрита на початку 18 століття завдяки проведенню хімічних дослідів з платиновою рудою шляхом розчинення останньої в царській горілці (суміш азотної та соляної кислот). Оскільки осмій не розчиняється в кислотах і лугах, плавиться при температурі трохи вище 3000 ° С, кипить - при 5012 ° С, не змінює своєї структури при тиску, що дорівнює 770 ГПа, то його з упевненістю можна вважати найсильнішою речовиною на Землі.
У чистому вигляді родовищ осмію в природі не існує, зазвичай він зустрічається у з'єднаннях з іншими хімічними речовинами. Його зміст у земної коримізерно, а видобуток – трудомісткий. Ці фактори впливають на вартість осмію, його ціна вражає уяву, адже він набагато дорожчий за золото.
Через свою дорожнечу ця речовина не використовується широко в промислових цілях, а лише в тих випадках, коли її застосування зумовлене максимальною користю. Завдяки комбінації осмію з іншими металами підвищується зносостійкість останніх, їх довговічність та опірність до механічних впливів (тертя та корозії металів). Такі сплави використовують у ракетобудуванні, військовій та авіа промисловості. Сплав осмію та платини використовують у медицині для виготовлення хірургічних інструментів та імплантів. Його використання виправдане у виробництві високочутливих приладів, годинникових механізмів та компасів.
Цікавим є той факт, що вчені знаходять осмій поряд з іншими дорогоцінними металами в хімічному складі залізних метеоритів, що впали на землю. Чи означає це, що цей елемент є найважчою речовиною на Землі та в космосі?
Стверджувати це важко. Справа в тому, що умови космічного простору дуже відрізняються від земних, сила гравітації між об'єктами дуже велика, що в свою чергу призводить до значного збільшення щільності деяких космічних об'єктів. Один із прикладів – зірки, що складаються з нейтронів. За земними мірками – це величезна вага в одному кубічному міліметрі. І це лише крихти пізнання, якими володіє людство.
Найдорожчою та найважчою речовиною на землі є осмій-187, на світовому ринку його продає лише Казахстан, але цьому ізотопу ще не знайдено застосування у промисловості.
Видобуток осмію - дуже трудомісткий процес, і до отримання його у споживчому вигляді минає не менше дев'яти місяців. У зв'язку з цим, річний видобуток осмію у світі становить лише близько 600 кг (це дуже мало порівняно з видобутком золота, яке обчислюється у тисячах тонн щорічно).
Назва найсильнішої речовини "осмій" перекладається як "запах", але сам метал ні чим не пахне, проте запах з'являється в процесі окислення осмію, і він досить неприємний.
Отже, за тяжкістю і щільністю на Землі немає рівних осмію, так само цей метал описується, як найрідкісніший, найдорожчий, найстійкіший, найблискучіший, а ще фахівці стверджують, що оксид осмію має дуже сильну токсичність.
"найбільш екстремальний" варіант. Звичайно, ми всі чули історії про магніти, досить сильні, щоб зсередини травмувати дітей, і кислоти, які пройдуть через ваші руки за лічені секунди, але існують навіть «екстремальніші» варіанти.
1. Найчорніша матерія, відома людині
Що станеться, якщо накласти один на одного краї вуглецевих нанотрубок та чергувати шари з них? Вийде матеріал, який поглинає 99.9% світла, що потрапляє на нього. Мікроскопічна поверхня матеріалу є нерівною і шорсткою, яка заломлює світло і при цьому є поганою поверхнею, що відбиває. Після цього спробуйте використовувати вуглецеві нанотрубки як суперпровідники в певному порядку, що робить їх прекрасними поглиначами світла, і у вас вийде справжня чорна буря. Вчені серйозно спантеличені потенційними варіантами застосування цієї речовини, оскільки, фактично, світло не «губиться», то речовина могла б використовуватися для поліпшення оптичних пристроїв, наприклад телескопів і навіть використовуватися для сонячних батарей, що працюють майже зі 100% ефективністю.
2. Найгорючіша речовина
Багато речей горить з разючою швидкістю, наприклад, стирофом, напалм і це тільки початок. Але що якби була речовина, яка могла б охопити вогнем землю? З одного боку, це провокаційне питання, але воно було задано як відправна точка. Трифторид хлору має сумнівну славу як жахливо горючу речовину, при тому, що нацисти вважали, що ця речовина надто небезпечна для роботи. Коли люди, які обговорюють геноцид, вважають, що метою їхнього життя є не використати будь-що, тому що це надто смертельно, це підтримує обережне поводження з цими речовинами. Кажуть, що одного разу пролилася тонна речовини та почалася пожежа, і вигоріло 30,5 см бетону та метр піску з гравієм, доки все не вщухло. На жаль, нацисти мали рацію.
3. Найотруйніша речовина
Скажіть, що б ви найменше хотіли, що могло б потрапити на ваше обличчя? Це цілком могла бути найбільша смертоносна отрута, яка по праву займе 3 місце серед основних екстремальних речовин. Така отрута дійсно відрізняється від того, що пропалює бетон, і від найсильнішої кислоти у світі (яку скоро винайдуть). Хоча й не зовсім так, але ви всі, без сумнівів, чули від медичної спільноти про ботокс, і завдяки йому прославився самий смертоносний отрута. Ботокс використовує ботулотоксин, що породжується бактерією «клостридіум ботулінум», і вона дуже смертоносна, і її кількості, рівної крупинці солі, достатньо, щоб убити людину вагою 200 фунтів (90,72 кг; прим. mixednews). Насправді вчені розрахували, що достатньо розпорошити всього 4 кг цієї речовини, щоб убити всіх людей на землі. Напевно, орел би вчинив набагато гуманніше з гримучою змією, ніж ця отрута з людиною.
4. Найгарячіша речовина
Існує дуже мало речей у світі, відомих людині як щось гарячіше, ніж внутрішня поверхня нещодавно розігрітого в мікрохвильовій печі Hot Pocket, але ця речовина, здається, поб'є і цей рекорд. Створена зіткненням атомів золота при майже світловій швидкості, речовину називають кварк-глюонним «супом», і вона досягає божевільних 4 трильйонів градусів Цельсія, що майже в 250 000 разів гаряча речовина всередині Сонця. Величина енергії, що випускається при зіткненні, була б достатньою, щоб розплавити протони та нейтрони, що саме по собі має такі особливості, про які ви навіть не підозрювали. Вчені кажуть, що ця речовина могла б нам дати уявлення про те, на що було схоже народження нашого Всесвіту, тому варто з розумінням поставитися до того, що крихітні наднові не створюються заради забави. Тим не менш, дійсно хороші новини полягають у тому, що «суп» займав одну трильйонну сантиметра і тривав протягом трильйонної однієї трильйонної секунди.
5. Найїдкіша кислота
Кислота - це жахлива речовина, одного з найстрашніших монстрів у кіно наділили кислотною кров'ю, щоб зробити його ще жахливішим, ніж просто машина для вбивства («Чужий»), тому всередині нас укоренилося, що вплив кислотою - це дуже погано. Якби «чужих» наповнили фторидно-сурм'яною кислотою, то вони б не тільки провалилися глибоко через підлогу, а й пари, що випускаються від їхніх мертвих тіл, убили б усе навколо них. Ця кислота в 21019 разів сильніша, ніж сірчана кислота і може просочитися через скло. І вона може вибухнути, якщо додати води. І під час її реакції виділяються отруйні випари, які можуть вбити будь-кого в приміщенні.
6. Найбільш вибухонебезпечна вибухівка
Насправді це місце ділять зараз два компоненти: октоген і гептанітрокубан. Гептанітрокубан головним чином існує в лабораторіях, і аналогічний октогену, але має більш щільну структуру кристалів, що несе в собі більший потенціал руйнування. Октоген, з іншого боку, існує в досить великих кількостях, що може загрожувати фізичному існуванню. Він використовується в твердому паливі для ракет і навіть для детонаторів ядерної зброї. І останнє є найжахливішим, оскільки незважаючи на те, з якою легкістю це відбувається в кіно, початок розщеплення/термоядерної реакції, яка призводить до яскравих ядерних хмар, що світяться, схожих на гриб, не є простим завданням, але октоген чудово з нею справляється.
7. Найбільш радіоактивна речовина
Говорячи про радіацію, варто згадати про те, що зелені стрижні «плутонія», що світяться, показані в «Сімпсонах» - це всього лише вигадка. Якщо щось радіоактивне, це зовсім не означає, що воно світиться. Варто про це згадати, оскільки «полоній-210» настільки радіоактивний, що світиться блакитним. Колишнього радянського шпигуна, Олександра Литвиненка ввели в оману, коли йому додали в їжу цієї речовини, і незабаром він помер від раку. Це не та річ, з якою ви захочете пожартувати, свічення викликається повітрям навколо речовини, на яку впливає радіація, і дійсно об'єкти навколо можуть нагріватися. Коли ми говоримо «радіація», ми думаємо, наприклад, про ядерний реактор або вибух, де дійсно відбувається реакція поділу. Це лише виділення іонізованих частинок, а не розщеплення атомів, що не вийшло з-під контролю.
8. Найважча речовина
Якщо ви думали, що найважча речовина на Землі - це алмази, це був хороший, але неточний здогад. Це технічно створений алмазний наностержень. Це фактично сукупність з алмазів нано-масштабу, з найменшим ступенем стиснення та найважча речовина, відоме людині. Насправді його не існує, але що було б дуже доречним, оскільки це означає, що колись ми могли б покрити наші машини цим матеріалом і просто позбутися від неї, коли відбудеться зіткнення з поїздом (нереальна подія). Цю речовину винайшли в Німеччині в 2005 році і, можливо, її використовуватимуть так само, як і промислові алмази, за винятком тієї обставини, що нова речовина більш стійка до зносу, ніж звичайні алмази.
9. Наймагнітніша речовина
Якби індуктор був невеликим чорним шматком, то це була б та сама речовина. Речовина, розроблена в 2010 році із заліза та азоту, має магнітні здібності, які на 18% більше, ніж попередній «рекордсмен», і є настільки потужним, що змусив вчених переглянути, як працює магнетизм. Людина, яка відкрила цю речовину, дистанціювалася зі своїми вивченнями, щоб ніхто з інших вчених не зміг би відтворити його роботу, оскільки повідомлялося, що аналогічне з'єднання розроблялося в Японії в минулому 1996 р., але інші фізики не змогли його відтворити, тому офіційно цю речовину не прийняли. Незрозуміло, чи японські фізики мають пообіцяти зробити «Сепуку» за цих обставин. Якщо цю речовину можна буде відтворити, це може означати нове сторіччяефективної електроніки та магнітних двигунів, можливо, посилені за потужністю на порядок.
10. Найбільш сильна надплинність
Надплинність є станом речовини (подібно до твердого або газоподібного), яке має місце при екстремально низьких температурах, має високу термопровідність (кожна унція цієї речовини повинна мати таку саму температуру) і ніякої в'язкості. Гелій-2 є найхарактернішим представником. Чашка «гелію-2» мимоволі підніметься та виллється з контейнера. «Гелій-2» також проникне через інші тверді матеріали, оскільки повна відсутність сили тертя дозволяє текти йому через інші невидимі отвори, через які не міг би витекти звичайний гелій (або вода для цього випадку). «Гелій-2» не приходить у потрібний стан при числі 1, ніби в нього є здатність діяти на свій розсуд, хоча це також найефективніший термопровідник на Землі, в кілька сотень разів кращий за мідь. Теплота переміщується настільки швидко через «гелій-2», що вона швидше пересувається хвилями, подібно до звуку (відомому насправді як «другий звук»), ніж розсіюється, при цьому вона просто переміщається від однієї молекули до іншої. Між іншим, сили, які керують можливістю «гелію-2», повзати по стіні, названі «третім звуком». У вас навряд чи буде щось екстремальне, ніж речовина, яка зажадала визначення 2 нових типів звуку.
Як працює «мозгопошта» - передача повідомлень від мозку до мозку через інтернет
10 таємниць світу, які наука нарешті розкрила 10 головних питань про Всесвіт, відповіді на які вчені шукають прямо зараз 8 речей, які не може пояснити наука Чи можна за допомогою сучасних технологій реалізувати здібності супергероїв? Атом, люстр, нуктемерон, та ще сім одиниць часу, про які ви не чули
Серед речовин завжди намагаються виділити ті, які мають крайній ступінь певної властивості. Людей завжди приваблювали найтвердіші матеріали, найлегші чи важкі, легко та тугоплавкі. Ми винайшли поняття ідеального газу та ідеально чорного тіла, а потім намагалися знайти максимально наближені до цих моделей природні аналоги. В результаті людині вдалося знайти або створити дивовижні речовини.
1. 
Ця речовина здатна поглинати до 99,9% світла, практично ідеальне чорне тіло. Його отримали з особливо з'єднаних шарів вуглецевих нанотрубок. Поверхня отриманого матеріалу шорстка і мало відбиває світло. Області застосування для такої речовини широкі – від суперпровідникових систем до покращення властивостей оптичних систем. Наприклад, за рахунок застосування подібного матеріалу вдалося підняти якість телескопів і набагато підвищити ефективність сонячних батарей.
2. 
Мало хто не чув про напалм. Але це лише один із представників класу сильних горючих речовин. До них відноситься і стироф, і особливо трифторид хлору. Цей сильний окислювач може спалахнути навіть скло, бурхливо реагує практично з усіма неорганічними та органічними сполуками. Відомі випадки, коли пролита тонна трифториду хлору внаслідок пожежі пропалила вглиб на 30 сантиметрів бетонне покриття майданчика та ще метрову гравійно-піщану подушку. Були спроби використовувати речовину як бойове отруйне або ракетне паливо, але їх залишили через надто велику небезпеку.
3. 
Найсильніша отрута на землі є одночасно і однією з найпопулярніших косметичних засобів. Йдеться про ботулотоксини, що застосовуються в косметології під назвою ботокс. Ця речовина є продуктом життєдіяльності бактерій Clostridium botulinum і має найбільшу молекулярну масу серед білків. Саме цим обумовлені його властивості як найсильнішої отруйної речовини. Достатньо 0,00002 мг хв/л сухої речовини, щоб зробити на 12 годин зону ураження смертельною для людини. Крім того, ця речовина чудово вбирається зі слизових і викликає сильні неврологічні симптоми.
4. 
У глибинах зірок горять ядерні багаття, досягаючи неймовірних температур. Але людині вдалося наблизитись до цих цифр, отримавши кварк-глюонний «суп». Ця речовина має температуру 4 трильйони градусів Цельсія, що у 250 тисяч разів гарячіше за Сонце. Воно отримано при зіткненні майже світлової швидкості атомів золота, у результаті було розплавлено нейтрони і протони. Щоправда, проіснувала ця речовина всього трильйонну одну трильйонну секунду і займала одну трильйонну сантиметра.
5. 
У цій номінації рекордсменом стає фторидно-сурм'яна кислота. Вона в 21019 разів більш їдка, ніж сірчана кислота, здатна проплавити скло та вибухнути при додаванні води. До того ж вона виділяє смертельно отруйні випари.
6. 
Октогенє найсильнішим вибуховим речовиною, до того ж стійким до високих температур. Саме це робить його незамінним у військовій справі – для створення кумулятивних зарядів, пластитів, потужної вибухівки, наповнювачів для запалів ядерних зарядів. Також октоген застосовують і в мирних цілях, наприклад, при бурінні високотемпературних газових і нафтових свердловин, а також як компонент твердого ракетного палива. Є у октогену і аналог гептанітрокубан, який має ще більшу вибухову міць, але й дорожчий, а тому застосовується більше в лабораторних умовах.
Ця речовина не має у природі стабільних ізотопів, при цьому генерує величезну кількість радіоактивного випромінювання. Одні з ізотопів, полоній-210використовується для створення дуже легких, компактних і при цьому найпотужніших нейтронних джерел. Крім того, у сплавах з деякими металами полоній використовують для створення джерел тепла для атомних установок, зокрема подібні пристрої використовують у космосі. При цьому через короткий напіврозпад цього ізотопу він є високотоксичною речовиною, здатною викликати важку променеву хворобу.
8. 
2005 року німецькі вчені сконструювали речовину у вигляді алмазного наностержня. Він є набір алмазів в наномасштабі. Така речовина має найменший ступінь стиснення і найбільшу питому щільність із відомих людству. Крім того, покриття з подібного матеріалу матиме величезну зносостійкість.
9. 
Ще одне створення фахівців із лабораторій. Воно було отримано на основі заліза та азоту в 2010 році. Поки деталі тримають у секреті, оскільки попередню речовину в 1996 році не вдалося повторно відтворити. Але вже відомо, що рекордсмен має на 18% сильніші магнітні властивості, ніж найближчий аналог. Якщо ця речовина стане доступною у промислових масштабах, то очікується появи найпотужніших електромагнітних двигунів.
10. Найбільш сильна надплинність
Найсильнішим стабільним окислювачем, є комплекс дифториду криптону та пентафториду сурми. Через сильну окислювальну дію (окислює всі елементи у вищі ступені окислення, у тому числі кисень і азот повітря) для нього дуже важко виміряти електродний потенціал. Єдиний розчинник, який реагує з ним досить повільно – безводний фтористий водень.
Найбільш щільною речовиною, є осмій. Його густина становить 22,5 г/см 3 .
Найлегший метал– це літій. Його густина становить 0,543 г/см 3 .
Найдорожчий метал– це каліфорній. Його вартість в даний час складає 6500000 доларів за 1 грам.
Найпоширеніший елемент у земній корі- це кисень. Його вміст становить 49% від маси земної кори.
Найрідкісніший елемент у земній корі– це астат. Його зміст у всій земній корі, за оцінками фахівців, складає всього 0,16 грам.
Найгорючішою речовиною, є, мабуть, дрібний порошок цирконію. Щоб він не міг горіти, потрібно помістити його в атмосферу інертного газу на пластину з матеріалу, що не містить неметалів.
Речовиною з найменшою температурою кипінняє гелій. Його температура кипіння дорівнює -269 градусів за Цельсієм. Гелій - єдина речовина, яка не має температури плавлення при звичайному тиску. Навіть за абсолютного нулі він залишається рідким. Рідкий гелій широко використовується у кріогенній техніці.
Найтугоплавкіший метал- це вольфрам. Його температура плавлення становить +3420 градусів за Цельсієм. З нього виготовляють нитки розжарювання для електричних лампочок.
Найтугоплавкіший матеріал- це сплав карбідів гафнію та танталу (1:1). Він має температуру плавлення +4215°С.
Найбільш легкоплавким металом, є ртуть. Її температура плавлення дорівнює -38,87 градусів за Цельсієм. Вона ж є найважчою рідиною, її густина становить 13,54 г/см 3 .
Найвищу розчинність у воді серед твердих речовинмає трихлорид сурми. Його розчинність при +25 С становить 9880 г на літр.
Найлегшим газом, є водень. Маса 1 літра становить лише 0,08988 грам.
Найважчим газом за кімнатної температуриє гексафторид вольфраму (т. кип. +17 С). Його маса становить 12,9 г/л, тобто. у ньому можуть плавати деякі види пінопласту.
Найстійкішим до кислот металомє іридій. До цих пір не відомо жодної кислоти або їх суміші, в яких він розчинявся б.
Найширший діапазон концентраційних меж вибуховостімає сірковуглець. Вибухатися можуть усі суміші парів сірковуглецю з повітрям, що містять від 1 до 50 об'ємних відсотків сірковуглецю.
Найсильнішою стабільною кислотоює розчин пентафториду сурми у фтористому водні. Залежно від концентрації пентафториду сурми, ця кислота може мати показник Гаммета до -40.
Найнезвичайнішим аніоном у соліє електрон. Він входить до складу електриду 18-краун-6 комплексу натрію.
Рекорди для органічних речовин
Найбільш гіркою речовиною, денатонія сахаринат. Його одержали випадково, під час дослідження денатонію бензоату. Поєднання останнього із натрієвою сіллю сахарину дало речовину в 5 разів гіршу, ніж попередній рекордсмен (денатонія бензоат). В даний час обидві ці речовини використовуються для денатурації спирту та інших нехарчових продуктів.
Найсильнішою отрутою, є ботулінічний токсин типу А. Його летальна доза для мишей (ЛД50, внутрішньочеревно) становить 0,000026 мкг/кг ваги. Це білок з молекулярною масою 150 000, що продукується бактерією Clostridium botulinum.
Найбільш нетоксичною органічною речовиноює метан. При збільшенні його концентрації інтоксикація виникає через нестачу кисню, а чи не внаслідок отруєння.
Найсильніший адсорбент, був отриманий у 1974 році з похідного крохмалю, акриламіду та акрилової кислоти. Ця речовина здатна утримувати воду, маса якої в 1300 разів перевищує її власну.
Найбільш смердючими сполукамиє етилселенол і бутилмеркаптан. Концентрація яку людина може виявити по запаху така мала, що досі немає методів, що дозволяють її точно визначити. За оцінками величина її становить 2 нанограми на кубометр повітря.
Найсильнішою галюциногенною речовиною, є діетиламід l-лізергінової кислоти Доза всього в 100 мікрограмів викликає галюцинації, що тривають близько доби.
Найсолодшою речовиною, є N-(N-циклононіламіно(4-ціанофеніліміно)метил)-2-амінооцтова кислота Ця речовина в 200 000 разів перевершує по солодощі 2% розчин сахарози, але через свою токсичність, застосування як підсолоджувача, очевидно, не знайде. З промислових речовин найсолодшим є талін, який у 3 500 - 6 000 разів солодший за сахарозу.
Найповільнішим ферментом, є нітрогеназа, що каталізує засвоєння бульбочковими бактеріями атмосферного азоту Повний цикл перетворення однієї молекули азоту на 2 іони амонію займає півтори секунди.
Найсильнішим наркотичним анальгетикомє, мабуть, речовина, синтезована в Канаді у 80-х роках. Його ефективна аналгетична доза для мишей (підшкірне введення) складає всього 3,7 нанограма на кілограм ваги, тобто він у 500 разів сильніший за етерфін.
Органічною речовиною з найбільшим вмістом азотує біс(діазотетразоліл)гідразин. Він містить 875% азоту. Ця вибухова речовина надзвичайно чутлива до удару, тертя та тепла.
Речовиною з найбільшою молекулярною масоює гемоціанін равлики (переносить кисень). Його молекулярна маса становить 918 000 000 дальтонів, що більше молекулярної маси навіть ДНК.
