Neues Super-Material bricht Weltrekord!

Bei einem Schuss wirkt eine unglaublich hohe Kraft von bis zu 2000 Joul ruckartig und punktuell auf die Schutzkleidung von Einsatzkräften. Um das Leben des Trägers zu retten, muss das Material dieser Belastung unbedingt standhalten! Es darf nicht reißen, brechen oder zerbersten! (Quelle 2)

Bohrköpfe und Schleifgeräte in der Schwerindustrie müssen besonders reibungsresistent sein. Nur so ist es möglich den Stahl und andere robuste Materialien zu verarbeiten, ohne den das Einsatzgerät selbst zu sehr abzunutzen!

Und in der Raumfahrt benötigen wir Materialien, dass sich nicht so leicht verformt. Z.b. um dem Unterdruck des Alls standzuhalten oder beim Start einer Rakete das Brechen zu verhindern.

Kurzgesagt. Wir benötigen in unglaublich vielen Einsatzbereichen unfassbar widerstandsfähige Verbindungen und Beschichtungen.

Allgemein wird diese Widerstandsfähigkeit häufig als Härte bezeichnet. Das ist aber komplett falsch!

Tatsächlich ist die Härte nur eine von vielen Werkstoffeigenschaften, welche zur Robustheit eines Materials beitragen. Was sie genau aussagt, ist aber je nach Definition und Messverfahren unterschiedlich! (Quelle 3)

Unter Härte kann man sich allgemein den Faktor vorstellen, der beschreibt, wie schwer es ist in das Material einzudringen, bzw. wie leicht sich ein Material zerkratzen lässt. Doch das sagt nichts über die Stabilität oder Festigkeit an sich aus. (Quelle 4)

Ein Teller z.B. ist aufgrund der Keramikverbindung deutlich härter als das Metallbesteck. Das ist auch der Grund, warum es nicht zerkratzt. Doch schlage ich mit dem Besteck auf den Teller oder lasse ihn fallen, zerspringt er sofort. (Quelle 5)

Häufig werden Wundermaterialien wie Graphen oder Carbin, das sind sehr spezielle Kohlenstoffverbindungen mit unglaublich stabilen Bindungen, als hart bezeichnet oder mit Diamant verglichen! (Quelle 6, 7, 8, 9)

Das ist aber absolut sinnfrei.

Die wahren Weltrekordhalter unter den härtesten Materialen sind überraschend anders als man annehmen würde. Ich bin auf eine interessante wissenschaftliche Arbeit gestoßen. Entwickelt wurde ein neuartiges Material mit unglaublich seltsamen Eigenschaften, die unser Verständnis über Materialien grundlegend ändern könnten! (Quelle 1a, 1b, 1c)

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► Quellenangabe:
Informationsquellen:
1a(1): https://www.science.org/doi/10.1126/science.1220522 bzw.
1a(2): https://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1125&context=chemzeng
1b: https://www.nature.com/articles/s41565-017-0023-9#auth-Yang-Gao
1c: http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.baztech-949370d9-c488-4f65-af91-1451795d5ef4
1d: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780815520184500094

2: https://de.wikipedia.org/wiki/Geschossenergie
3: https://www.chemie.de/lexikon/Kategorie:Werkstoffeigenschaft.html
4: https://www.chemie.de/lexikon/H%C3%A4rte.html
5: https://www.bangerter.com/downloads/keramik/Bangerter_Werkstofftabelle_DE.pdf
6a: Vorsicht! Hier Negativbeispiel: https://365gutedinge.wordpress.com/2017/12/25/359-diamen-ein-graphen-material-mit-besonderer-haerte/
6b: Vorsicht! Hier Negativbeispiel: http://www.pflichtlektuere.com/17/07/2015/wissenswert-einer-der-haertesten-stoffe-der-welt-graphen/
7: https://www.chemie.nat.fau.de/2020/10/26/carbin-eine-aussergewoehnliche-form-des-kohlenstoffs/
8:https://newscenter.lbl.gov/2016/02/08/graphene-is-strong-but-is-it-tough/
9: https://www.haute-innovation.com/magazin/leichtbau/wundermaterial-carbyne-das-staerkste-material-der-welt/
10: https://de.wikipedia.org/wiki/Friedrich_Mohs
11: https://holst-porzellan.com/b2c/warenkunde/eigenschaften/haerte/
12: https://www.mineralienwissen.de/mohssche-haerteskala.html
13: https://complexelepheonix.com/warum-hat-diamant-eine-geringere-zugfestigkeit-als-eisen/
14: https://www.wissenschaft-aktuell.de/artikel/Auf_Knopfdruck_hart_wie_Diamant_1771015590493.html
15: https://www.welt.de/print/die_welt/wissen/article108749775/Das-haerteste-Material.html
16: https://www.wissenschaft.de/technik-digitales/haerter-als-diamant/

Nebenquellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Verformung
https://de.wikipedia.org/wiki/Spr%C3%B6digkeit
https://de.wikipedia.org/wiki/Streckgrenze
https://de.wikipedia.org/wiki/Zugfestigkeit
https://de.wikipedia.org/wiki/Friedrich_Mohs
https://de.wikipedia.org/wiki/Kompressionsmodul
https://en.wikipedia.org/wiki/Ultimate_tensile_strength

Audioquellen:
Für die hier enthaltene Musik ist keine Quellenangabe erforderlich!

Bildquelle:
Screenshots aus der Publikation 1a (1b) sind im Video enthalten.

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