วัสดุใดที่มีแรงดึงมากที่สุด?

วัสดุที่มีความแข็งแรงมากที่สุดคือเส้นใยคาร์บอนนาโนทิวบ์นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุที่รู้จักกันดีที่สุดซึ่งมีโมดูลัสยืดหยุ่นสูงอย่างมากซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้ยืดได้ง่ายท่อนาโนคาร์บอนสามารถมองเห็นได้ว่าแผ่นกราฟีนขดตัวลงในกระบอกสูบเพียงแค่โมเลกุลกว้าง

กระบอกสูบเหล่านี้อาจมีผนังเดี่ยว (SWNTs หรือนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว) หรือผนังหลายผนัง (MWNTs หรือท่อนาโนคาร์บอนหลายผนัง)ท่อนาโนคาร์บอนหลายผนังได้รับการวัดเป็นวัสดุที่มีความต้านทานแรงดึงมากที่สุดของทั้งหมดวัดที่ 63 GPA (gigapascals) สำหรับการทดสอบระดับอะตอมต่ำกว่าทฤษฎีสูงสุด 300 GPaนักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถผลิตความต้านทานแรงดึงนี้ในวัสดุจำนวนมากแม้ว่างานจะดำเนินต่อไปและดูเหมือนว่าจะประสบความสำเร็จในที่สุด

ตรงกันข้ามกับท่อนาโนคาร์บอนเหล็กคาร์บอนสูงมีความต้านทานแรงดึงประมาณ 1.2 GPaเส้นใยท่อนาโนคาร์บอนจำนวนมากถูกสร้างขึ้นด้วยความต้านทานแรงดึง 1.6 GPA ซึ่งเป็นความต้านทานแรงดึงมากที่สุดของเส้นใยธรรมชาติหรือเทียมใด ๆการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยลำดับความสำคัญอื่นดูเหมือนจะเป็นไปได้ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้าเส้นใยท่อนาโนคาร์บอนมีความแข็งแรงมากจนสายไฟเบอร์ยาว 50,000 กม. (31,070 ไมล์) สามารถขยายได้จากพื้นผิวโลกเป็นวงโคจร geosynchronous และมันจะไม่แตกแนวคิดนี้เรียกว่าลิฟต์อวกาศ

ในเดือนพฤษภาคม 2550 นักวิจัยที่ได้รับทุนจากกองทัพเรือสหรัฐฯประสบความสำเร็จในการสร้างท่อนาโนคาร์บอนที่มีความยาวเกิน 2 มม. นานที่สุดอัตราส่วนความกว้างความยาวของท่อนาโนเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 900,000 ถึง 1 กองทัพเรือมีความสนใจในเส้นใยที่มีความแข็งแรงแรงดึงมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เนื่องจากใช้เชือกเพื่อจุดประสงค์มากมายเช่นการจอดเรือROVS (ยานพาหนะที่ดำเนินการจากระยะไกล) เพื่อชั่งน้ำหนักมากขึ้นเดินทางลึกและเชื่อมโยงกับสถานีฐานของพวกเขาได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับ ROV ญี่ปุ่น $ 15 ล้านซึ่งเป็นขั้นสูงที่สุดในโลกซึ่งเพิ่งหายไปในช่วงเวลาของ Aพายุแรงดังนั้นเส้นใยที่มีความแข็งแรงแรงดึงมากที่สุดจะช่วยเพิ่มความสามารถของเราในการสำรวจพื้นมหาสมุทร

ผลประโยชน์ที่คล้ายกันสามารถเผยแพร่ไปยังทุกโดเมนของวิศวกรรมและการออกแบบสะพานสามารถทำให้แข็งแกร่งขึ้นมากหากเส้นใยท่อนาโนคาร์บอนมีราคาไม่แพงมากปัจจุบันมีค่าใช้จ่ายหลายร้อยหรือหลายพันดอลลาร์ต่อกรัม แต่ค่าใช้จ่ายลดลงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา