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La définition de la résistance signifie la capacité des matériaux à résister à la destruction en raison de forces externes et de facteurs conduisant à des contraintes internes. Pour les matériaux à haute résistance, large zone application. Dans la nature, il n'y a pas seulement des métaux durs et des essences de bois durables, mais aussi des hautes matériaux durables... Beaucoup de gens pensent que le matériau le plus durable au monde est le diamant, mais est-ce vraiment le cas ?
Informations générales:
Date d'ouverture - début des années 60 ;
Découvreurs - Sladkov, Kudryavtsev, Korshak, Kasatkin;
Densité - 1,9-2 g / cm3.
Récemment, des chercheurs autrichiens ont achevé des travaux sur la fabrication durable de carbyne, une forme allotropique de carbone basée sur l'hybridation sp d'atomes de carbone. Ses indicateurs de résistance sont 40 fois supérieurs à celui du diamant. Des informations à ce sujet ont été placées dans l'un des numéros de la revue scientifique imprimée "Nature Materials".
Après une étude approfondie de ses propriétés, les scientifiques ont expliqué qu'en termes de résistance, il ne peut être comparé à aucun matériau précédemment découvert et étudié. Néanmoins, des difficultés considérables sont apparues au cours du processus de production : la structure du carbyne est formée d'atomes de carbone collectés dans de longues chaînes, de sorte qu'il commence à se dégrader au cours du processus de fabrication.
Pour éliminer le problème identifié, des physiciens d'une université publique de Vienne ont créé un revêtement protecteur spécial dans lequel du carbyne a été synthétisé. Comme Revêtement de protection des couches de graphène ont été utilisées, superposées et pliées en un "thermos". Alors que les physiciens s'efforçaient d'obtenir des formes stables, ils ont découvert que la longueur de la chaîne atomique affecte les propriétés électriques d'un matériau.
Les chercheurs n'ont pas appris à extraire le carbyne du revêtement protecteur sans dommage, donc l'étude du nouveau matériau se poursuit, les scientifiques ne sont guidés que par la stabilité relative des chaînes atomiques.
Carbin est une modification allotropique du carbone mal étudiée, dont les pionniers étaient les chimistes soviétiques A.M. Sladkov, Yu.P. Kudryavtsev, V.V. Korshak et V.I. Kasatochkin. Informations sur le résultat de l'expérience avec Description détaillée la découverte du matériel en 1967 est apparue sur les pages de l'une des plus grandes revues scientifiques - "Rapports de l'Académie des sciences de l'URSS". Quinze ans plus tard, un article parut dans la revue scientifique américaine Science, qui remettait en cause les résultats obtenus par les chimistes soviétiques. Il s'est avéré que les signaux attribués à la modification allotropique mal étudiée du carbone pouvaient être associés à la présence d'impuretés silicatées. Au fil des ans, des signaux similaires ont été trouvés dans l'espace interstellaire.
Informations générales:
Découvreurs - Jeu, Novoselov;
Conductivité thermique - 1 TPa.
Le graphène est une modification allotropique bidimensionnelle du carbone, dans laquelle les atomes sont combinés en un réseau hexagonal. Malgré la haute résistance du graphène, sa couche a une épaisseur de 1 atome.
Les pionniers du matériau étaient les physiciens russes Andrei Geim et Konstantin Novoselov. Dans leur pays, les scientifiques n'ont pas obtenu de soutien financier et ont décidé de s'installer aux Pays-Bas et au Royaume-Uni de Grande-Bretagne et d'Irlande du Nord. En 2010, les scientifiques ont reçu le prix Nobel.
Sur une feuille de graphène d'aire égale à un mètre carré, et l'épaisseur est d'un atome, les objets pesant jusqu'à quatre kilogrammes sont tenus librement. En plus d'être un matériau très résistant, le graphène est également très flexible. À partir d'un matériau présentant de telles caractéristiques, il sera possible à l'avenir de tisser des fils et d'autres structures de corde dont la résistance n'est pas inférieure à celle d'un câble en acier épais. Dans certaines conditions, le matériau découvert par les physiciens russes peut faire face à des dommages à la structure cristalline.
Informations générales:
Année d'ouverture - 1967;
Couleur - jaune brunâtre;
La densité mesurée est de 3,2 g/cm3 ;
Dureté - 7-8 unités sur l'échelle de Mohs.
La structure de la lonsdaléite trouvée dans l'entonnoir de la météorite est similaire à celle du diamant, les deux matériaux sont des modifications allotropiques du carbone. Très probablement, à la suite de l'explosion, le graphite, qui est l'un des composants de la météorite, s'est transformé en lonsdaléite. Au moment de la découverte du matériau, les scientifiques n'ont pas noté d'indicateurs de dureté élevée, cependant, il a été prouvé que s'il ne contient pas d'impuretés, il ne sera en aucun cas inférieur à la dureté élevée du diamant.
Informations générales sur le nitrure de bore :
Densité - 2,18 g / cm3;
Point de fusion - 2973 degrés Celsius;
La structure cristalline est un réseau hexagonal ;
Conductivité thermique - 400 W / (m × K);
Dureté - moins de 10 unités sur l'échelle de Mohs.
Les principales différences entre le nitrure de bore wurtzite, qui est un composé de bore et d'azote, sont la résistance thermique et chimique et la résistance au feu. Le matériau peut être de différentes formes cristallines. Par exemple, le graphite est le plus doux, mais en même temps stable, c'est elle qui est utilisée en cosmétologie. La structure de la sphalérite dans le réseau cristallin est similaire à celle des diamants, mais inférieure en termes de douceur, tout en ayant une meilleure composition chimique et résistance thermique... De telles propriétés du nitrure de bore wurtzite permettent de l'utiliser dans des équipements pour des procédés à haute température.
Informations générales:
Dureté - 1000 Gn / m2;
Force - 4 Gn / m2;
Le verre métallique a été découvert en 1960.
Le verre métallique est un matériau à indice de dureté élevé, une structure désordonnée au niveau atomique. La principale différence entre la structure du verre métallique et du verre ordinaire est sa conductivité électrique élevée. Ces matériaux sont obtenus à la suite d'une réaction à l'état solide, d'un refroidissement rapide ou d'une irradiation ionique. Les scientifiques ont appris à inventer des métaux amorphes dont la résistance est 3 fois supérieure à celle des alliages d'acier.
Informations générales:
Limite élastique - 1500 MPa;
KCU - 0,4-0,6 MJ / m2.
Informations générales:
Résistance aux chocs KST - 0,25-0,3 MJ / m2;
Limite élastique - 1500 MPa;
KCU - 0,4-0,6 MJ / m2.
Les aciers maraging sont des alliages de fer à haute résistance aux chocs sans perte de ductilité. Malgré ces caractéristiques, le matériau ne tient pas le tranchant. Les alliages obtenus par traitement thermique sont des substances à faible teneur en carbone qui tirent leur résistance de composés intermétalliques. L'alliage contient du nickel, du cobalt et d'autres éléments formant des carbures. Ce type d'acier à haute résistance et fortement allié est facile à traiter en raison de sa faible teneur en carbone. Un matériau avec de telles caractéristiques a trouvé une application dans le domaine aérospatial ; il est utilisé comme revêtement pour les corps de fusée.
Osmium
Informations générales:
Année d'ouverture - 1803;
Structure en treillis - hexagonale ;
Conductivité thermique - (300 K) (87,6) W / (m × K);
Point de fusion - 3306 K.
Un métal blanc bleuté brillant à haute résistance appartient aux platinoïdes. Osmium, possédant une densité atomique élevée, une réfractarité exceptionnelle, une fragilité, une résistance élevée, une dureté et une résistance aux contraintes mécaniques et aux influences agressives environnement, largement utilisé en chirurgie, technologie de mesure, industrie chimique, microscopie électronique, technologie de fusée et équipement électronique.
Informations générales:
Densité - 1,3-2,1 t / m3;
Résistance de la fibre de carbone - 0,5-1 GPa ;
Le module d'élasticité de la fibre de carbone à haute résistance est de 215 GPa.
Les composites carbone-carbone sont des matériaux constitués d'une matrice de carbone, elle-même renforcée de fibres de carbone. Les principales caractéristiques des composites sont une résistance élevée, une flexibilité et une la résistance aux chocs... Structure matériaux composites peut être à la fois unidirectionnel et tridimensionnel. En raison de ces qualités, les composites sont largement utilisés dans divers domaines, y compris l'industrie aérospatiale.
Informations générales:
L'année officielle de la découverte de l'araignée est 2010 ;
> La résistance aux chocs de la nappe est de 350 MJ/m3.
Pour la première fois, une araignée tissant d'énormes toiles a été découverte non loin d'Afrique, sur l'état insulaire de Madagascar. Officiellement, ce type d'araignée a été découvert en 2010. Les scientifiques se sont principalement intéressés aux toiles d'araignées tissées par les arthropodes. Le diamètre des cercles sur le fil porteur peut aller jusqu'à deux mètres. La résistance de la toile de Darwin dépasse celle du Kevlar synthétique utilisé dans les industries de l'aviation et de l'automobile.
Informations générales:
Conductivité thermique - 900-2300 W / (m × K);
Température de fusion à une pression de 11 GPa - 3700-4000 degrés Celsius;
Densité - 3,47-3,55 g / cm3;
Indice de réfraction - 2.417-2.419.
Le diamant traduit du grec ancien signifie "indestructible", mais les scientifiques ont découvert 9 autres éléments qui le surpassent en termes de force. Malgré l'existence infinie d'un diamant dans un environnement ordinaire, avec haute température et gaz inerte, il peut se transformer en graphite. Le diamant est un élément de référence (sur l'échelle de Mohs) avec l'une des valeurs de dureté les plus élevées. Pour lui, comme pour beaucoup pierres précieuses, la luminescence est caractéristique, lui permettant de briller lorsqu'elle est exposée au soleil.
Et c'est le matériau le plus léger, également connu sous le nom de "fumée congelée", depuis plus de 80 ans.
L'année dernière, il a été remplacé par un autre matériau appelé aérographe. Il s'agit d'une mousse synthétique composée de fibres de carbone tubulaires. Sa densité atteint 0,18 mg/cm3.. Mais ce matériau n'a pas tenu la paume longtemps.
Récemment, un autre matériau a été créé, appelé aérogel de graphène.
Il a été créé par un groupe de scientifiques de l'Université du Zhejiang. Sa densité est inférieure à celle de l'hélium gazeux et légèrement supérieure à celle de l'hydrogène gazeux. Sa densité est de 0,16 mG/cm3. Le graphène a été utilisé pour le créer. Les scientifiques ont appliqué la méthode de lyophilisation. En conséquence, une éponge poreuse carbonée a été créée qui répète complètement la forme donnée. L'aérogel de graphène résultant est non seulement le matériau le plus léger, mais aussi extrêmement durable et élastique. Il est capable d'absorber les matières organiques. Par exemple, en une seconde, il absorbe 68,8 g de pétrole, ce qui lui permettra d'être utilisé pour nettoyer les océans des marées noires.
« Il est possible qu'un jour, lors d'un déversement de pétrole, nous puissions utiliser ce matériau pour l'absorber rapidement. En raison de son élasticité... l'aérogel peut être recyclé."
De plus, il peut être utilisé dans les systèmes de stockage d'énergie, ainsi que comme catalyseur pour un certain nombre de réactions chimiques.
Pour démontrer à quel point le matériau est léger, les scientifiques l'ont placé sur les pétales d'une fleur de cerisier.
Savez-vous quel matériau est considéré comme le plus résistant de notre planète ? Depuis l'école, nous savons tous que le diamant est le minéral le plus fort, mais il est loin d'être le plus fort.
La dureté n'est pas la propriété principale qui caractérise la matière. Certaines propriétés peuvent empêcher les rayures, tandis que d'autres contribuent à l'élasticité. Veulent en savoir plus? Voici une évaluation des matériaux qui seront très difficiles à détruire.
Le diamant dans toute sa splendeur
Un exemple classique de force, coincé dans les manuels et les têtes. Sa ténacité signifie une résistance aux rayures. Sur l'échelle de Mohs (une échelle qualitative qui mesure la résistance de divers minéraux), un diamant marque 10 (l'échelle va de 1 à 10, où 10 est la substance la plus dure). Le diamant est si dur que d'autres diamants doivent être utilisés pour le tailler.
Une toile d'araignée capable d'arrêter un Airbus
Ce matériau est souvent désigné comme la substance biologique la plus complexe au monde (bien que cette affirmation soit maintenant contestée par les inventeurs), la toile d'araignée de Darwin est plus solide que l'acier et possède une grande offre rigidité que le Kevlar. Son poids n'est pas moins remarquable : le fil, assez long pour entourer la Terre, ne pèse que 0,5 kg.
Aérographe dans un colis régulier
Cette mousse synthétique est l'une des plus légères matériaux de construction dans le monde. L'aérographe est environ 75 fois plus léger que le polystyrène expansé (mais beaucoup plus résistant !). Ce matériau peut être compressé jusqu'à 30 fois sa taille d'origine sans compromettre sa structure. Autre point intéressant : l'aérographe peut supporter 40 000 fois son propre poids.
Verre lors d'un crash test
Cette substance a été développée par des scientifiques en Californie. Le verre microallié a une combinaison presque parfaite de dureté et de résistance. La raison en est que sa structure chimique réduit la fragilité du verre, mais conserve la dureté du palladium.
Foret de tungstène
Le carbure de tungstène est incroyablement dur et a une rigidité qualitativement élevée, mais il est assez cassant et peut être facilement plié.
Carbure de silicium cristallisé
Ce matériau est utilisé dans la création de blindages pour les chars de combat. En fait, il est utilisé dans presque tout ce qui peut protéger contre les balles. Il a une dureté Mohs de 9 et a également un faible niveau de dilatation thermique.
Structure moléculaire du nitrure de bore
À peu près aussi résistant que le diamant, le nitrure de bore cubique présente un avantage majeur : il est insoluble dans le nickel et le fer à haute température. Pour cette raison, il peut être utilisé pour traiter ces éléments (formes diamantées de nitrures avec du fer et du nickel à haute température).
Câble Dyneema
Elle est considérée comme la fibre la plus résistante au monde. Vous serez peut-être surpris par le fait que Dynima est plus léger que l'eau, mais il peut arrêter les balles !
Tube en alliage
Les alliages de titane sont extrêmement flexibles et ont des résistances à la traction très élevées, mais n'ont pas la même rigidité que les alliages d'acier.
Les métaux amorphes se refaçonnent facilement
Liquidmetal est développé par Caltech. Malgré son nom, ce métal n'est pas liquide et quand température ambiante ont un niveau élevé de résistance et de résistance à l'usure. Lorsqu'ils sont chauffés, les alliages amorphes peuvent changer de forme.
Le futur papier pourrait être plus dur que les diamants
Cette nouvelle invention est fabriquée à partir de pâte de bois tout en ayant Suite force que l'acier! Et bien moins cher. De nombreux scientifiques considèrent la nanocellulose comme une alternative bon marché au verre palladium et à la fibre de carbone.
Coquille de soucoupe
Nous avons mentionné plus tôt que les araignées de Darwin tissent un fil de l'un des plus durables Matières organiques par terre. Cependant, les dents de la soucoupe marine étaient encore plus fortes que les toiles d'araignée. Les dents des patelles sont extrêmement dures. La raison de ces caractéristiques étonnantes est dans le but : collecter les algues de la surface rochers et coraux. Les scientifiques pensent qu'à l'avenir, nous pourrions copier la structure fibreuse des dents de patelle et l'utiliser dans l'industrie automobile, les navires et même l'industrie aéronautique.
Un étage de fusée dans lequel de nombreux assemblages contiennent des aciers maraging
Cette substance combine un niveau élevé de résistance et de rigidité sans perte d'élasticité. Les alliages d'acier de ce type sont utilisés dans les technologies de production aérospatiale et industrielle.
Cristal d'osmium
L'osmium est extrêmement dense. Il est utilisé dans la fabrication de choses qui nécessitent un haut niveau de résistance et de ténacité (contacts électriques, poignées pour pointes, etc.).
Le casque en Kevlar a arrêté une balle
Utilisé dans tout, des fûts aux gilets pare-balles, le Kevlar est synonyme de robustesse. Le Kevlar est un type de plastique qui a une résistance à la traction extrêmement élevée. En fait, c'est environ 8 fois plus que celui de fil d'acier! Il peut également supporter des températures autour de 450 ℃.
Tubes de spectre
Le polyéthylène haute performance est un plastique très résistant. Ce fil léger et solide peut supporter une tension incroyable et est dix fois plus résistant que l'acier. Semblable au Kevlar, Spectra est également utilisé pour les gilets, les casques et les véhicules blindés anti-balistiques.
Écran de graphène flexible
Une feuille de graphène d'une épaisseur d'un atome (allotrope de carbone) est 200 fois plus résistante que l'acier. Bien que le graphène soit similaire à la cellophane, il est vraiment incroyable. Il faudra un autobus scolaire en équilibre sur un crayon pour percer une feuille A1 standard de ce matériau !
Une nouvelle technologie pour révolutionner notre compréhension de la force
Cette nanotechnologie est fabriquée à partir de tubes de carbone 50 000 fois plus fins que des cheveux humains. Cela explique pourquoi il est 10 fois plus léger que l'acier, mais 500 fois plus résistant.
les alliages de micro-réseaux sont régulièrement utilisés dans les satellites
Métal le plus léger au monde, le micro-caillebotis métallique est aussi l'un des plus légers Matériaux de construction par terre. Certains scientifiques prétendent qu'il est 100 fois plus léger que le polystyrène expansé ! Matériau poreux mais extrêmement résistant, il est utilisé dans de nombreux domaines technologiques. Boeing a mentionné son utilisation dans la fabrication d'avions, principalement dans les sols, les sièges et les murs.
Modèle de nanotubes
Les nanotubes de carbone (CNT) peuvent être décrits comme des « fibres creuses cylindriques sans soudure », qui sont composées d'une seule feuille moléculaire laminée de graphite pur. Le résultat est un matériau très léger. À l'échelle nanométrique, les nanotubes de carbone ont 200 fois la résistance de l'acier.
L'aérographe fantastique est difficile à décrire!
Aussi connu sous le nom d'aérogel de graphène. Imaginez la force du graphène combinée à une légèreté inimaginable. L'aérogel est 7 fois plus léger que l'air ! Ce matériau incroyable peut récupérer complètement de plus de 90 % de compression et peut absorber jusqu'à 900 fois son propre poids en huile. On espère que ce matériau pourra être utilisé pour lutter contre les déversements d'hydrocarbures.
Bâtiment principal de l'école polytechnique du Massachusetts
Au moment d'écrire ces lignes, les scientifiques du MIT pensent avoir découvert le secret pour maximiser la force bidimensionnelle du graphène en 3 dimensions. Leur substance encore inconnue peut avoir environ 5% de la densité de l'acier, mais 10 fois la résistance.
Structure moléculaire de Carbyne
Bien qu'il s'agisse d'une seule chaîne d'atomes, le carbyne a deux fois la résistance à la traction du graphène et trois fois la rigidité du diamant.
lieu de naissance du nitrure de bore
Cette substance naturelle est produite dans la gorge des volcans actifs et est 18% plus forte que le diamant. C'est l'une des deux substances naturelles qui surpassent actuellement les diamants en termes de dureté. Le problème est qu'il n'y a pas beaucoup de cette substance là-dedans, et maintenant il est difficile de dire avec certitude si cette affirmation est vraie à 100%.
Les météorites sont les principales sources de lonsdaléite
Également connue sous le nom de diamant hexagonal, cette substance est composée d'atomes de carbone, mais ils sont simplement disposés différemment. Avec la wurtzite et le nitrure de bore, c'est l'une des deux substances naturelles plus dures que le diamant. Londdsdaleite est en fait 58% plus dur ! Cependant, comme dans le cas de la substance précédente, on le trouve dans des volumes relativement faibles. Cela se produit parfois lorsque des météorites de graphite entrent en collision avec la planète Terre.
L'avenir n'est pas loin, donc d'ici la fin du 21ème siècle, on peut s'attendre à l'émergence de matériaux ultra-résistants et ultra-légers qui remplaceront le Kevlar et les diamants. En attendant, il ne reste plus qu'à s'étonner du développement des technologies modernes.
Chacun d'entre vous sait que le diamant reste la norme de dureté aujourd'hui. Lors de la détermination de la dureté mécanique des matériaux existant sur la terre, la dureté du diamant est prise comme référence : lorsqu'elle est mesurée par la méthode de Mohs - sous forme d'échantillon de surface, par les méthodes Vickers ou Rockwell - comme pénétrateur (comme plus solide lors de l'examen d'un corps avec moins de dureté). Aujourd'hui, on peut noter plusieurs matériaux dont la dureté est proche des caractéristiques du diamant.
Comparez dans ce cas matériaux d'origine, sur la base de leur microdureté selon la méthode Vickers, lorsque le matériau est considéré comme superdur à des valeurs supérieures à 40 GPa. La dureté des matériaux peut varier en fonction des caractéristiques de synthèse de l'échantillon ou de la direction de la charge qui lui est appliquée.
Les fluctuations des indices de dureté de 70 à 150 GPa sont un concept généralement établi pour les matériaux solides, bien que 115 GPa soit considéré comme la valeur de référence. Jetons un coup d'œil aux 10 matériaux les plus durs autres que le diamant qui existent dans la nature.
10. Suboxyde de bore (B 6 O) - dureté jusqu'à 45 GPa
Le sous-oxyde de bore a la capacité de créer des grains en forme d'icosaèdres. Dans le même temps, les grains formés ne sont pas des cristaux isolés ou des variétés de quasi-cristaux, étant une sorte de cristaux jumeaux, constitués de deux douzaines de cristaux tétraédriques appariés.
10. Diborure de rhénium (ReB 2) - dureté 48 GPa
De nombreux chercheurs se demandent si ce matériau peut être classé comme un matériau de type extra-dur. Cela est dû aux propriétés mécaniques très inhabituelles du joint.
L'alternance couche par couche d'atomes différents rend ce matériau anisotrope. Par conséquent, la mesure des indicateurs de dureté est obtenue différemment en présence de différents types de plans cristallographiques. Ainsi, les tests du diborure de rhénium à faibles charges fournissent une dureté de 48 GPa, et avec une augmentation de la charge, la dureté devient beaucoup plus faible et est d'environ 22 GPa.
8. Borure de magnésium et d'aluminium (AlMgB 14) - dureté jusqu'à 51 GPa
La composition est un mélange d'aluminium, de magnésium, de bore avec un faible frottement de glissement et une dureté élevée. Ces qualités pourraient devenir une aubaine pour la production de machines et mécanismes modernes fonctionnant sans lubrification. Mais l'utilisation du matériau dans cette variante est toujours considérée comme prohibitive.
AlMgB14 - des couches minces spéciales, créées par pulvérisation cathodique laser pulsée, ont la capacité d'avoir une microdureté allant jusqu'à 51 GPa.
7. Bore-carbone-silicium - dureté jusqu'à 70 GPa
La base d'un tel composé confère à l'alliage des qualités qui impliquent une résistance optimale aux influences chimiques négatives et aux températures élevées. Un tel matériau est doté d'une microdureté allant jusqu'à 70 GPa.
6. Carbure de bore B 4 C (B 12 C 3) - dureté jusqu'à 72 GPa
Un autre matériau est le carbure de bore. La substance a commencé à être utilisée assez activement dans diverses industries presque immédiatement après son invention au XVIIIe siècle.
La microdureté du matériau atteint 49 GPa, mais il a été prouvé que cet indicateur peut également être augmenté en ajoutant des ions argon à la structure du réseau cristallin - jusqu'à 72 GPa.
5. Nitrure de carbone-bore - dureté jusqu'à 76 GPa
Des chercheurs et des scientifiques du monde entier tentent depuis longtemps de synthétiser des matériaux extra-durs polysyllabiques, dans lesquels des résultats tangibles ont déjà été obtenus. Les composants du composé sont des atomes de bore, de carbone et d'azote, de taille proche. La dureté de haute qualité du matériau atteint 76 GPa.
4. Cubonite nanostructurée - dureté jusqu'à 108 GPa
Le matériau est également appelé kingsongite, borazon ou elbor, et possède également des qualités uniques qui sont utilisées avec succès dans l'industrie moderne. Avec des indices de dureté cubonite de 80-90 GPa, proches de l'étalon du diamant, la force de la loi Hall-Petch est capable de déterminer leur croissance significative.
Cela signifie qu'avec une diminution de la taille des grains de cristal, la dureté du matériau augmente - il existe certaines possibilités de l'augmenter jusqu'à 108 GPa.
3. Nitrure de bore wurtzite - dureté jusqu'à 114 GPa
La structure cristalline de Wurtzite fournit des valeurs de dureté élevées ce materiel... Avec des modifications structurelles locales, lors de l'application d'un type particulier de charge, les liaisons entre les atomes dans le réseau de la substance sont redistribuées. À ce stade, la dureté de qualité du matériau augmente de 78%.
La lonsdaléite est une modification allotropique du carbone et ressemble clairement au diamant. Trouvé solide matériau naturelétait dans un cratère de météorite, formé de graphite - l'un des composants de la météorite, mais il n'avait pas un degré de résistance record.
Les scientifiques ont prouvé en 2009 que l'absence d'impuretés peut fournir une dureté supérieure à la dureté du diamant. Des valeurs de dureté élevées peuvent être atteintes dans ce cas, comme dans le cas du nitrure de bore wurtzite.
La fullerite polymérisée est maintenant considérée comme le matériau le plus dur connu de la science. C'est un cristal moléculaire structuré, dont les nœuds sont constitués de molécules entières plutôt que d'atomes individuels.
La fullerite a une dureté allant jusqu'à 310 GPa et est capable de rayer une surface de diamant comme du plastique ordinaire. Comme vous pouvez le voir, le diamant n'est plus le matériau naturel le plus dur au monde, des composés plus durs sont disponibles pour la science.
Jusqu'à présent, ce sont les matériaux les plus durs sur Terre connus de la science. Il est fort possible que dans un avenir proche nous attendions de nouvelles découvertes et percées dans le domaine de la chimie/physique, qui nous permettront d'atteindre une dureté plus élevée.
Le matériau le plus léger au monde a été développé par des scientifiques chinois. Son poids est si petit qu'il est facilement supporté par les pétales de fleurs. 
Le matériau est constitué d'oxyde de graphène et de carbone lyophilisé. La matière spongieuse développée d'aérogel de graphène pèse environ 0,16 mg/cm3, ce qui en fait le matériau solide le plus léger au monde. Comme vous le savez, le graphène a déjà valu le prix Nobel à Andrey Geim et Konstantin Novoselov... 
Sur la base d'un matériau unique, de nombreuses autres découvertes scientifiques seront faites. Sans impuretés, le graphène est un cristal bidimensionnel et est le matériau synthétique le plus fin sur terre. 3 millions de feuilles de graphène doivent être pliées ensemble pour une pile hauteur de 1 millimètre Malgré sa légèreté, le graphène est extrêmement durable. 
Une feuille aussi épaisse qu'un sac en polyéthylène est capable de supporter le poids d'un éléphant. Les avantages du graphène ne s'arrêtent pas là. En plus de la résistance et de la légèreté, le matériau est assez souple. Il peut être étiré jusqu'à 20% sans aucun dommage.L'une des dernières propriétés du graphène découverte par les scientifiques est sa capacité à filtrer l'eau, piégeant divers liquides et gaz.