חומר הפלא גרפן מוכיח כי הוא החזק ביותר בעולם

[taltarablus]

חוקרים מאוניברסיטת Rice שבארצות הברית הדגימו את חוזקו של החומר Graphene בעזרת מיקרו-קליעים שהראו לראשונה את מקור חוזקו של החומר החזק בעולם

לכתבה: http://hwzone.co.il/%d7%97%d7%95%d7%9e%d7%a8-%d7%94%d7%a4%d7%9c%d7%90-%d7%92%d7%a8%d7%a4%d7%9f-%d7%9e%d7%95%d7%9b%d7%99%d7%97-%d7%9b%d7%99-%d7%94%d7%95%d7%90-%d7%94%d7%97%d7%96%d7%a7-%d7%91%d7%99%d7%95%d7%aa%d7%a8-%d7%91/

[dor123]

בשביל לקבוע שגרפן הוא החומר החזק ביותר בטבע (אין דר"א דבר כזה "החומר החזק ביותר בעולם"), יש להשוות אותו ליהלום, שהוא כרגע החומר הקשה והחזק ביותר בטבע, אשר ניתן לחיתוך ועיצוב אך ורק ע"י יהלום אחר או ע"י לייזר.

[yonizaf]

קצת בעיה להשוות גרפן באופן ישיר ליהלום באמצעות מבחנים כאלה, היות שצורתו ה"טבעית" של הגרפן היא יריעה דקה, בעוד שצורתו הטבעית של היהלום היא גבישית, וזה לא כזה טריוויאלי (אם אפשרי בכלל) ליצור יריעה דקה של יהלום. לכן ההשוואה היא לחומרים אחרים שקל ליצור מהם יריעות דקות (כמו מתכות).

קח בחשבון גם שאין קשר ישיר בין קושי לחוזק. לפעמים דווקא הקושי של חומר מסויים עומד בעוכריו, והופך אותו פחות עמיד לסוגים מסויימים של לחצים (דוגמה טובה היא זכוכית, וכן בטון - יש סיבה טובה למה שמים מוטות ברזל בתוך יציקת בטון). החוזק של היהלום אופייני לצורתו הגבישית ונגזר ממנה. גם אם תצליח ליצור יריעת יהלום באותו עובי של הגרפן, רוב הסיכויים שהוא ייכשל במבחן בדיוק מהסיבה הזו - הקושי שלו הוא זה שמונע ממנו לחלק את הלחץ על פני שטח גדול כפי שהוסבר בכתבה לגבי הגרפן.

ועוד משהו לגבי גרפן ויהלום: אני מניח שידעת את זה, אבל שניהם עשויים מאותו יסוד - פחמן. היהלום הוא דוגמה שמוכיחה שאם תסדר את האטומים של הפחמן במבנה יציב מספיק, יש לו היכולת להיות החומר החזק בעולם. בעוד שהיהלום מדגים את זה עבור המבנה הגבישי, הגרפן מדגים את אותו הדבר עבור מבנה של יריעה, שאמור לעמוד בסוגים שונים של לחצים. אז אין בעצם תחרות של ממש בין גרפן ויהלום - הם לא מתחרים זה עם זה אלא משלימים זה את זה.

ובנוגע לביטוי "החומר החזק בעולם" (ולא "בטבע"), יכול להיות שהבחירה בצורה זו היא בגלל שהגרפן איננו חומר שנמצא בטבע בכלל, אלא מעשה ידי אדם בלבד. לכן, שימוש בביטוי "החומר החזק בטבע" עלול להטעות את מי שלא יודע את מקורו של הגרפן.

[gabriel6]

היה נחמד לקרוא - תודה.

העניין הוא מתי חומרים כאלה - שהם קלים וחזקים יתחילו להחליף את החומרים במכוניות\מבנים\תעשיה וכיוב - היום גם סיבי פחמן הם די בשימוש אקזוטי.

[davidfi]

yonizaf ו dor123

מצחיקים - גרפן ויהלום זה אותו חומר! - פחמן

יהלום הוא סידור 3D של האטומים

וגרפן הוא 2D

אין מה להשוות...

[vic07]

להגיד שגרפן ויהלום זה אותו החומר זו בורות לשמה. חומר מוגדר לא רק ע"י סוג האטומים המרכיבים אותו, אלא גם ע"י הסידור הפנימי של אותם אטומים - לפעמים תוך הבדלים קיצוניים בתכונות כגון צורה, צבע, קושי\חוזק, מוליכות חשמלית וכו'. מה שאולי התכוונת להגיד הוא ששניהם מורכבים מאותו היסוד (פחמן) - אבל חומרים בעלי סידור אטומי שונה אינם "חומרים זהים שפשוט מסודרים אחרת", אלא חומרים שונים. "חומר" אינו "יסוד".

[Art Tatum]

זה בטח גם יעלה כמו יהלום...

[yonizaf]

אין סיבה. המחיר של יהלום הוא פונקציה של הנדירות שלו. ברגע שהחומר הוא מעשה ידי אדם, המחיר חוזר להיות פונקציה של עלות הייצור (תוך התחשבות בהיצע וביקוש כמובן). לצורך העניין גם יהלומים מלאכותיים - למרות הקושי בייצורם - יעלו הרבה פחות מאשר יהלום טבעי זהה.