DÜNYA

Dünyadaki En Sert 6 Madde

En kıymetli ziynet eşyalarını süsleyen elmas, bununla beraber dünyanın en sert maddesi olduğu düşünülerek sanayide de kullanılır. Saf karbondan oluşan elmas, dünyanın en sert maddesi olarak biliniyor sadece durum bu şekilde değil. Bilim adamları, elmastan fazlaca daha sert ve dayanıklı maddeler bulunduğunu ortaya koydular.

Dünyanın en kıymetli taşlarından kabul edilen elmaslarla kaplı bir yüzüğü, kolyeyi ya da bileziği kim reddebilir ki? Peki görünce fanatik kaldığımız elmasın, bununla beraber endüstri ürünlerinde endüstriyel amaçlarla da kullanıldığını söylesek ne dersiniz? Elmas, dünyanın en kıymetli taşlarından biri olduğu şeklinde bununla beraber dünyanın en sert maddelerinden de biridir. Hatta o şekilde ki uzun seneler elmas için dünyanın en sert maddesi denildi. Sadece durum bu şekilde değil.

Elmas son aşama sert ve dayanıklı bir madde sadece bilim adamları tarafınca meydana getirilen son keşifler ve emek harcamalar, elmasın yalnızca dünyanın en sert 7. maddesi bulunduğunu ortaya koymuştur. Doğrusu Dünya’da elmasın karşı koyabildiği ağırlığın katbekat fazlasına dayanabilen maddeler var. Ziynet eşyaları üstünde elmas kadar havalı durmalarını beklemesek de gene de dünyanın en sert öteki maddelerine gelin yakından bakalım.

elmas

Elmas nedir?

Elmas, saf karbondan oluşmuş bir maddedir. Mohs sertlik ölçeğinde 10 değeriyle kısaca en yüksek değerde gösterilir. Bunun anlamı malum tüm materyalleri çizebiliyor olmasıdır. Bundan dolayı endüstriyel amaçla sık sık kullanılmaktadır. Elmas maddesi insan eliyle de üretilebildiği için endüstri tipi kullanımda suni elmas tercih edilir.

3547 santigrat şeklinde yüksek bir derecede sadece eriyebilen elmasın gücü karbondan gelir. Öyleki ki oranladığımız vakit elmasta bulunan her 10 bin karbon atomuna karşı 1 yabancı atomdan söz edebiliriz. Elmas, genel olarak yerden 300 metre derinlikte bulunur. İnsan eliyle üretilen elmasların ziynet eşyası olarak bir kıymeti yoktur. Bundan dolayı insanoğlu hala elmas madenlerinde emek harcayarak süslü eşyalar için canlarını vermeye devam etmektedir. 

Elmas şeklinde sert maddelerden beklenen nedir?

elmas

Elmastan bile daha sert olan maddelerden bahsetmeden ilkin, fizyolojik bir maddenin neye nazaran kuvvetli, sert şeklinde sıfatlar kazandığından anlatmak gerekiyor. Temel olarak bir madde bozulma olmadan kısaca fizyolojik yapısı değişmeden ne kadar fazlaca ağırlığa dayanabiliyorsa o denli kuvvetli ve sert olarak görülür.

Mesela seramik fazlaca güçlüdür sadece kolayca dağılır. Kauçuk ise inanılmaz yüksek ağırlıklara katlanabilir sadece fizyolojik yapısı bozulmuş olduğu için sert kabul edilmez. Hem yüksek ağırlıklara dayanabilen hem de fizyolojik yapısını bozmayan maddeler tam anlamıyla kuvvetli ve sert olarak kabul edilirler. 

Elmastan bile sert maddeler:

  • Bor nitrür
  • Lonsdaleite
  • Dyneema
  • Paladyum mikro alaşımlı cam
  • Buckypaper 
  • Grafen

Volkanik patlamalarla oluşuyor: Bor nitrür

bor nitrür

Bor nitrür maddesi, yalnızca volkanik patlamalar esnasında oluşur ve bundan dolayı son aşama ender ve zor bulunan bir maddedir. Üstünde yapılmış kati deneyler yok sadece kurgulanmış pek fazlaca simülasyona nazaran bu madde, elmasa nazaran %18 daha dayanıklıdır. Amorf, altıgen ve kübik yapılarda bulabileceğimiz bu madde karbon temelli değildir. Periyodik tabloda 5. sırada olan bor ve 7. sırada olan azot elementlerinin hususi bir birleşimiyle oluşmuştur.

Uzaydan gelen güç: Lonsdaleite

Lonsdaleite

Sıradaki maddemiz uzaydan geliyor. Karbon temelli, grafit dolu bir meteor dünyaya giriş yaparken dış kabuğu hayal bile edilemeyecek kadar ısınır sadece içi neredeyse serindir. Gene de bu ısınma esnasında oluşan baskı, içerideki grafit yapıyı güçlendirerek Lonsdaleite haline getirir. Lonsdaleite maddesi, oluşan baskı sonucunda elmastan %58 daha sert bir maddeye dönüşür. Elmas kadar saf bir madde olmasa da gene elmastan fazlaca daha kuvvetli bir araç-gereç için en uygun hammaddedir. 

Sudan hafifçe, mermiye karşı dayanıklı: Dyneema

Dyneema

Dyneema, kısaca Ultra Yüksek Moleküler Ağırlıklı Polietilen maddesi, insan eli ile üretilmiş en sert maddelerdir biridir. Bu sertliğin sebebi yüksek molekül ağırlığıdır. Molekül yapısındaki uzun zincirler içinde yaşanmış olan etkileşim bu maddeyi çelikten 15 kat daha kuvvetli hale getirir. Dyneema, sudan daha hafifçe olmasına karşın doğru kullanıldıği vakit mermiyi bile durdurabilecek kadar güçlüdür. İnce yapısı sebebiyle çekme halatlarının olmazsa olmaz malzemesidir.

Kırılgan cam, artık o denli masum değil: Paladyum mikro alaşımlı cam

paladyum mikro alaşımlı cam

Bir maddenin tam olarak kuvvetli sayılabilmesi için hem kuvvetli hem de tok olması gerekir. Bunun anlamı, yapısal bütünlüğünü bozmadan yüksek ağırlıklara dayanabilmesidir. Cam şeklinde kırılgan bir malzemeye eklenen  fosfor, silikon, germanyum, gümüş  ve paladyum elementleri yardımıyla cam, artık o eski kırılganlığını geride bırakır ve ortaya paladyum mikro alaşımlı cam çıkar. Karbon içermeyen bu malzemeyi, plastikle güçlendirilmiş bir cam şeklinde düşünebilirsiniz.

Tabiatın en kuvvetli taklidi: Buckypaper

Buckypaper

Elmasın saf karbon yapısını öykünmek eden bilim adamları karbon nanotüpleri geliştirmişlerdir. Her birinin genişliği 2 ile 4 nanometre içinde değişen bu karbon nanotüplerden oluşan buckypaper, çeliğin sadece %10’u kadar ağır olmasına karşın çelikten yüzlere kat daha sağlamdır. Buckypaper ateşe dayanıklıdır, termal iletkenliğe haizdir, elektromanyetik koruma sağlar ve bu nedenlerden dolayı araç-gereç biliminde, elektronik alanlarda, askeri alanlarda ve nano seviyesi yardımıyla biyolojide kullanılabilir.

Bugüne dek üretilmiş en sert madde: Grafen

Grafen

Buckypaper malzemesinin yapıldığı karbon nanotüplerin ana maddesi olan grafen, pek fazlaca uzman tarafınca 21. yüzyıl teknolojisinin geldiği son nokta olarak görülüyor. Yalnızca tek bir atom genişliğinde olan grafen, boyutuna nazaran bugüne dek görülmüş en sert ve dayanıklı malzemedir. Hatta bu mevzuda emek harcamalar meydana getiren bilim adamlarına Nobel Ödülü bile kazandırmıştır. Gelecek yıllarda aklımıza gelen – gelmeyen tüm alanlarda grafen ile karşılaşacağız. Önümüzdeki on yıl içinde grafen sektörünün milyar dolarlık bir ana para gücüne erişeceği tahmin ediliyor.

Uzun seneler elmas olarak bilsek de aslen tabiatın kendi kendine ürettiği ve insan eliyle üretilmiş fazlaca daha sert maddeler olduğundan bahsettik. Dünyadaki en sert madde olan grafenin ise insan eliyle üretilmiş olması, insanlığın gelişimini gözler önüne seriyor.



İlgili Makaleler

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu

Reklam engelleyici kullandığınız görülüyor

HAKANSEYHAN.com reklamlarla desteklenen bir sitedir. Sitemizde gezintiye devam etmek için lütfen reklam engelleyiciyi kapatın.