তার কার্যকলাপে, একজন ব্যক্তি পদার্থ এবং উপকরণের বিভিন্ন গুণাবলী ব্যবহার করে। এবং গুরুত্বহীন নয় তাদের শক্তি এবং নির্ভরযোগ্যতা। প্রকৃতির কঠিনতম উপকরণ এবং কৃত্রিমভাবে তৈরি করা এই নিবন্ধে আলোচনা করা হবে৷
কমন স্ট্যান্ডার্ড
বস্তুর শক্তি নির্ধারণ করতে, মোহস স্কেল ব্যবহার করা হয় - স্ক্র্যাচিং এর প্রতিক্রিয়া দ্বারা একটি উপাদানের কঠোরতা মূল্যায়ন করার জন্য একটি স্কেল। সাধারণ মানুষের জন্য, সবচেয়ে কঠিন উপাদান হীরা। আপনি আশ্চর্য হবেন, কিন্তু এই খনিজটি কেবলমাত্র কঠিনতমগুলির মধ্যে 10 তম স্থানে রয়েছে। গড়ে, একটি উপাদানকে সুপারহার্ড বলে মনে করা হয় যদি এর মান 40 GPa-এর উপরে হয়। উপরন্তু, বিশ্বের কঠিনতম উপাদান সনাক্ত করার সময়, এর উত্সের প্রকৃতিও বিবেচনায় নেওয়া উচিত। একই সময়ে, শক্তি এবং স্থায়িত্ব প্রায়শই এটির উপর বাহ্যিক কারণগুলির প্রভাবের উপর নির্ভর করে৷
পৃথিবীর সবচেয়ে কঠিন উপাদান
এই বিভাগে, আমরা একটি অস্বাভাবিক স্ফটিক কাঠামো সহ রাসায়নিক যৌগগুলির দিকে মনোযোগ দেব, যেগুলি হীরার চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী এবং এটি ভালভাবে আঁচড়াতে পারে। নিয়ে আসিসর্বনিম্ন কঠিন থেকে শুরু করে সেরা 6টি কঠিনতম মানবসৃষ্ট উপকরণ।
- কার্বন নাইট্রাইড - বোরন। আধুনিক রসায়নের এই কৃতিত্বের শক্তির সূচক রয়েছে 76 GPa৷
- গ্রাফিন এয়ারজেল (অ্যারোগ্রাফিন) বাতাসের চেয়ে 7 গুণ হালকা একটি উপাদান, যা 90% সংকোচনের পরে তার আকৃতি পুনরুদ্ধার করে। একটি আশ্চর্যজনকভাবে টেকসই উপাদান যা তার নিজের ওজনের 900 গুণ তরল বা এমনকি তেলেও শোষণ করতে পারে। এই উপাদানটি তেল ছড়ানোর জন্য ব্যবহার করার পরিকল্পনা করা হয়েছে৷
- গ্রাফিন একটি অনন্য আবিষ্কার এবং মহাবিশ্বের সবচেয়ে টেকসই উপাদান। নীচে তার সম্পর্কে আরও কিছু।
- কারবিন হল অ্যালোট্রপিক কার্বনের একটি রৈখিক পলিমার, যা থেকে অতি-পাতলা (1 পরমাণু) এবং অতি-শক্তিশালী টিউব তৈরি করা হয়। দীর্ঘকাল ধরে, কেউ 100 এর বেশি পরমাণুর দৈর্ঘ্যের সাথে এমন একটি টিউব তৈরি করতে সক্ষম হয়নি। কিন্তু ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়ের অস্ট্রিয়ান বিজ্ঞানীরা এই বাধা অতিক্রম করতে সক্ষম হন। উপরন্তু, যদি আগে কার্বাইন অল্প পরিমাণে সংশ্লেষিত হয় এবং খুব ব্যয়বহুল ছিল, তবে আজ এটি টন সংশ্লেষিত করা সম্ভব। এটি মহাকাশ প্রযুক্তি এবং তার বাইরের জন্য নতুন দিগন্ত উন্মুক্ত করে৷
- এলবোর (কিংসোঙ্গাইট, কিউবোনাইট, বোরাজোন) একটি ন্যানো ডিজাইন করা যৌগ যা আজ ধাতু প্রক্রিয়াকরণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। কঠোরতা - 108 GPa।
ফুলারাইট হল পৃথিবীর সবচেয়ে কঠিন পদার্থ যা আজ মানুষের কাছে পরিচিত। এর 310 GPa এর শক্তি নিশ্চিত করা হয় যে এটি পৃথক পরমাণু নিয়ে গঠিত নয়, কিন্তু অণুগুলির দ্বারা গঠিত। এই স্ফটিকগুলি সহজেই মাখনের ছুরির মতো একটি হীরাকে আঁচড় দেবে৷
মানুষের হাতের অলৌকিক ঘটনা
কার্বনের অ্যালোট্রপিক পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে মানবজাতির আরেকটি আবিষ্কার হল গ্রাফিন। এটি দেখতে এক পরমাণু পুরু একটি পাতলা ফিল্মের মতো, তবে ব্যতিক্রমী নমনীয়তার সাথে স্টিলের চেয়ে 200 গুণ বেশি শক্তিশালী৷
এটি গ্রাফিন সম্পর্কে যে তারা বলে যে এটিকে ছিদ্র করতে, একটি হাতিকে অবশ্যই একটি পেন্সিলের ডগায় দাঁড়াতে হবে। একই সময়ে, এর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা কম্পিউটার চিপগুলির সিলিকনের চেয়ে 100 গুণ বেশি। খুব শীঘ্রই, এটি গবেষণাগার ছেড়ে সোলার প্যানেল, সেল ফোন এবং আধুনিক কম্পিউটার চিপ আকারে দৈনন্দিন জীবনে প্রবেশ করবে৷
প্রকৃতির অসামঞ্জস্যের দুটি অত্যন্ত বিরল ফলাফল
প্রকৃতিতে, খুব বিরল যৌগ রয়েছে যার অবিশ্বাস্য শক্তি রয়েছে।
- বোরন নাইট্রাইড এমন একটি পদার্থ যার স্ফটিকের একটি নির্দিষ্ট উর্টজাইট আকৃতি রয়েছে। লোড প্রয়োগের সাথে, স্ফটিক জালিতে পরমাণুর মধ্যে সংযোগগুলি পুনরায় বিতরণ করা হয়, শক্তি 75% বৃদ্ধি পায়। কঠোরতা সূচক হল 114 জিপিএ। এই পদার্থটি আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাতের সময় গঠিত হয়, এটি প্রকৃতিতে খুব ছোট।
- Lonsdaleite (মূল ছবিতে) একটি অ্যালোট্রপিক কার্বন যৌগ। উপাদানটি একটি উল্কাপিন্ডে পাওয়া গিয়েছিল এবং বিস্ফোরণের পরিস্থিতিতে গ্রাফাইট থেকে তৈরি হয়েছে বলে মনে করা হয়। কঠোরতা সূচক হল 152 জিপিএ। প্রকৃতিতে খুব কমই পাওয়া যায়।
বন্যপ্রাণীর বিস্ময়
আমাদের গ্রহে জীবিত প্রাণীদের মধ্যে এমন কিছু মানুষ আছে যাদের খুব বিশেষ কিছু আছে।
- ক্যারোস্ট্রিস ডারউইনির ওয়েব। ডারউইনের মাকড়সা যে সুতো নির্গত করে তা ইস্পাতের চেয়েও শক্তিশালীকেভলারের চেয়ে কঠিন। এই ওয়েবেই NASA বিজ্ঞানীরা মহাকাশ প্রতিরক্ষামূলক স্যুটগুলির বিকাশে পরিষেবা গ্রহণ করেছিলেন৷
- ক্ল্যাম দাঁত সাগর লিম্পেট - তাদের তন্তুর গঠন এখন বায়োনিক্স দ্বারা অধ্যয়ন করা হচ্ছে। তারা এতটাই শক্তিশালী যে তারা পাথরে গজিয়ে ওঠা শেত্তলাগুলোকে ছিঁড়ে ফেলতে দেয়।
লোহার বার্চ
প্রকৃতির আরেকটি অলৌকিক ঘটনা হল শ্মিট'স বার্চ। এর কাঠ জৈবিক উৎপত্তির সবচেয়ে কঠিন প্রাকৃতিক উপাদান। এটি কেদ্রোভায়া প্যাড নেচার রিজার্ভে দূর প্রাচ্যে বৃদ্ধি পায় এবং রেড বুকের তালিকাভুক্ত হয়। শক্তি লোহা এবং ঢালাই লোহার সাথে তুলনীয়। কিন্তু এটি ক্ষয় এবং ক্ষয় সাপেক্ষে নয়।
স্কিমিট বার্চ কাঠের সর্বব্যাপী ব্যবহার, যা এমনকি বুলেটও ভেদ করতে পারে না, এর ব্যতিক্রমী বিরলতা বাধাগ্রস্ত হয়।
ধাতুর মধ্যে সবচেয়ে শক্ত
এটি একটি নীল-সাদা ধাতু - ক্রোম। কিন্তু এর শক্তি তার বিশুদ্ধতার উপর নির্ভর করে। প্রকৃতিতে, এটি 0.02% ধারণ করে, যা মোটেও এত ছোট নয়। এটি সিলিকেট শিলা থেকে আহরণ করা হয়। পৃথিবীতে পতিত উল্কাতেও প্রচুর ক্রোমিয়াম থাকে।
এটি জারা প্রতিরোধী, তাপ প্রতিরোধী এবং অবাধ্য। ক্রোমিয়াম পাওয়া যায় অনেক সংকর ধাতুতে (ক্রোমিয়াম ইস্পাত, নিক্রোম) যা ব্যাপকভাবে শিল্পে এবং জারা বিরোধী আলংকারিক আবরণে ব্যবহৃত হয়।
একসাথে শক্তিশালী
একটি ধাতু ভাল, তবে কিছু সংমিশ্রণ খাদকে আশ্চর্যজনক বৈশিষ্ট্য দিতে পারে।
টাইটানিয়াম এবং সোনার একটি অতি-শক্তিশালী সংকর ধাতু একমাত্র শক্তিশালী উপাদান যা জীবন্ত টিস্যুর সাথে জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ বলে প্রমাণিত হয়েছে। beta-Ti3Au সংকর ধাতু এত শক্তিশালী যে এটিমর্টারে পিষে ফেলা অসম্ভব। এটি আজ ইতিমধ্যেই স্পষ্ট যে এটি বিভিন্ন ইমপ্লান্ট, কৃত্রিম জয়েন্ট এবং হাড়ের ভবিষ্যত। এছাড়াও, এটি ড্রিলিং, ক্রীড়া সরঞ্জাম এবং আমাদের জীবনের অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে৷
প্যালাডিয়াম, রৌপ্য এবং কিছু ধাতব পদার্থেরও একই রকম বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে। ক্যালটেক ইনস্টিটিউটের বিজ্ঞানীরা আজ এই প্রকল্পে কাজ করছেন৷
ভবিষ্যত $20 প্রতি স্কিনে
রাস্তায় যে কেউ আজ কিনতে পারে এমন কঠিনতম উপাদান কী? মাত্র 20 ডলারে, আপনি 6 মিটার ব্রেইন টেপ কিনতে পারেন। 2017 সাল থেকে, এটি প্রস্তুতকারক ডাস্টিন ম্যাকউইলিয়ামসের কাছ থেকে বিক্রি হচ্ছে। রাসায়নিক গঠন এবং উত্পাদন পদ্ধতি কঠোর আস্থায় রাখা হয়, কিন্তু এর গুণাবলী আশ্চর্যজনক।
যেকোনো জিনিস টেপ দিয়ে বেঁধে রাখা যায়। এটি করার জন্য, এটিকে বেঁধে রাখা অংশগুলির চারপাশে আবৃত করতে হবে, একটি সাধারণ লাইটার দিয়ে উত্তপ্ত করতে হবে, প্লাস্টিকের রচনাটিকে অবশ্যই পছন্দসই আকার দিতে হবে এবং এটিই। শীতল হওয়ার পরে, জয়েন্টটি 1 টন লোড সহ্য করবে।
হার্ড এবং নরম উভয়ই
2017 সালে, একটি আশ্চর্যজনক উপাদান তৈরির বিষয়ে তথ্য প্রকাশিত হয়েছিল - একই সময়ে সবচেয়ে কঠিন এবং নরম। এই মেটামেটেরিয়ালটি মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছেন। তারা কীভাবে উপাদানের গঠন নিয়ন্ত্রণ করতে হয় এবং এটিকে বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করতে হয় তা শিখতে পেরেছিল৷
উদাহরণস্বরূপ, গাড়ি তৈরি করতে এটি ব্যবহার করার সময়, নড়াচড়া করার সময় শরীরটি শক্ত হবে এবং সংঘর্ষের সময় নরম হবে। শরীর যোগাযোগের শক্তি শোষণ করে এবং যাত্রীকে রক্ষা করে।
