直到最近，人们认为地球上最坚固的材料是石墨烯，因此甚至将其称为未来的材料。它是碳的二维异质结构。也就是说，它是由具有单层晶格结构（厚度为一个原子）的三角形形状的碳组成。它的强度是钢铁的200倍。然而，最近布里斯托大学的研究人员证明存在一种比石墨烯更强的材料，其强度超过石墨烯100倍以上。此外，与石墨烯相比，它对极低温度更具稳定性。那么这种材料是什么？它是由三种金属的合金组成，下面我们将详细介绍。
比石墨烯更坚固的材料是什么
根据科学家在其发表于《科学》杂志上的研究中透露，地球上实际上最坚固的材料是由铬、钴和镍组成的合金。这是一种高熵合金（HEA）。也就是说，这种由科学家们描述的合金以相等比例包含三种金属。这样的合金很少见。通常，它们具有主要成分，并添加少量其他元素以赋予其特定的特性。
需要注意的是，该材料除了具有高强度之外，还具有一些独特的特性。它具有可塑性和韧性，使其能够抵抗破坏。但最有趣的是，随着温度的降低，它的强度增加，同时保持可塑性。而众所周知，其他材料在温度降低时变得更脆弱。
以铝合金为例，铝合金在航空工程中的冲击韧性为35兆帕斯卡·米。而该合金的强度超过500兆帕斯卡·米。在这个参数上，该合金远远超过了非常脆弱的石墨烯。
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此外，石墨烯的高强度仅在小尺度上保持，也就是在纳米尺度上。因此，它的应用领域受到限制。我们之前提到过，例如它可以在医学领域找到应用。至于铬、钴和镍合金，该材料已经在一个与香烟盒子大小相当的铸坯上进行了测试。
最坚固材料的特性
在对材料的强度进行测试时，研究人员使用液氮冷却它至摄氏零下196度的温度。他们发现，在这样低的温度下，材料的强度反而增加了。然后，研究团队决定进一步冷却材料，并将其暴露于液氦的影响下。这使得材料的温度降至摄氏零下253度。
即使在如此低的温度下，该合金仍表现出卓越的韧性和抗裂性。但是，它的惊人可塑性是如何实现的呢？研究发现，合金内部的原子在压力下开始移动，即相对于彼此发生位移。因此，随着压力的增加，合金继续变形，但不会破裂。而且随着压力的增加，分子水平上的不同机制开始起作用，保护合金免受破坏。
超强合金的应用领域
在将合金应用于实际中之前，科学家们需要进行一系列的进一步测试。然而，该团队持乐观态度。在许多行业中，材料在极低温度下具有高强度非常重要。首先是航天领域 - 合金可以在各种不同的项目中发挥作用。
此外，它还可以在地球上找到应用。最近，许多汽车制造商正在开发甚至已经推出使用氢燃料、环保的发动机的汽车。然而，氢以其爆炸性而闻名。事实上，出于这个原因，很长一段时间以来人们将其作为燃料进行考虑。从这种合金中制造氢气罐将使汽车更安全。
然而，这种合金也存在一些缺点。其中最主要的是镍和钴的成本非常高。因此，科学家们正在寻找其他由更易得元素组成的合金，这些合金将具有相同的特性。返回搜狐，查看更多