你知道地球上最堅固的物質是什么嗎?你可能猜的是鉆石，在某種意義上你是對的。它通常被認為是地球上最堅硬的天然物質。但是，就像大多數事情一樣，這個答案被大大簡化了。首先，硬度(和強度)不是單一的屬性。材料可以在某種程度上非常堅固，也可以在另一種程度上非常堅固。有些能更好地抵抗抓撓，而有些則能更好地吸收外力。還有新的合成材料結合了這些特性。

鉆石

在莫氏硬度計(一種測量各種礦物質電阻的定性量表)中，鉆石的硬度為10(刻度從1到10，其中10是最硬的)。鉆石太硬了，必須用別的鉆石來切割。

達爾文吠蛛絲

達爾文吠蛛的蛛網通常被認為是世界上最堅硬的生物物質(盡管這一說法現在正受到另一種生物材料的質疑)，它比鋼鐵更結實，比凱夫拉纖維更堅韌。同樣值得注意的是它的重量。一根足以環(huán)繞地球直徑的線只重半公斤。

飛行石墨Aerographite

這種合成泡沫是世界上最輕的結構材料之一。它比聚苯乙烯泡沫塑料輕75倍(但結實多了!)這種材料可以壓縮到原來尺寸的30倍而不會對結構造成任何損傷。

鈀微合金玻璃

由加利福尼亞的科學家開發(fā)的這種物質幾乎是韌性和強度的完美結合。其原因是其化學結構抵消了玻璃的脆性，但仍然保持了其強度。

碳化硅

這是戰(zhàn)斗坦克使用的基本材料。實際上，它幾乎被用在任何能使子彈偏轉或折射的物體上。它的莫氏硬度等級為9，熱膨脹系數也很低。

立方氮化硼

立方氮化硼的強度和鉆石差不多，它有一個主要的優(yōu)點:在高溫下不溶于鎳和鐵。由于這個原因，它可以用來加工這些元素(金剛石與鐵和鎳在高溫下形成氮化物)。

大力馬線 Dyneema

它被認為是世界上最堅固的纖維。也許最神奇的是，盡管它比水輕，但它能擋住子彈!

鈦合金

鈦合金非常柔韌，具有很高的抗拉強度，但沒有鋼合金那么硬。

納米纖維素

由木漿制成，這種神奇的新材料比鋼還結實，也很便宜。事實上，納米纖維素被認為是玻璃纖維和碳纖維的廉價替代品。

帽貝齒

我們提到達爾文吠蛛的蛛網是地球上最強的生物材料之一。然而，事實證明，帽狀齒甚至比蜘蛛網還要堅固。帽貝(水生蝸牛)的牙齒非常堅硬。它們必須如此，因為它們是用來清除巖石表面的藻類的?？茖W家們相信，在未來，我們可以復制帽貝齒牙齒的纖維結構，并將其用于汽車、船只，甚至飛機上。

馬氏體時效鋼

這種物質結合了極高的強度和韌性而不失去延展性。它在航空航天和工具技術中有許多用途。

鋨

鋨是一種密度極高的元素，用于要求高耐久性和硬度的物品(電觸點、鋼筆等)。

巴基紙

這種納米技術是由比人類頭發(fā)細5萬倍的碳管制成的。這就解釋了為什么它比鋼輕10倍，卻強500倍。

微晶格金屬

微晶格金屬是世界上最輕的金屬，也是地球上最輕的結構材料之一。有人說它比泡沫塑料輕100倍!作為一種多孔的合成材料，它在許多工程領域有著廣泛的應用。波音公司曾提到將其用于飛機制造，主要用于地板、座椅框架和墻壁。

碳納米管

碳納米管(CNTs)是一種簡單的“無縫圓柱形中空纖維”，由單片純石墨構成。其結果是一種非常輕的材料。在納米尺度上，碳納米管的強度是鋼的200倍。

石墨烯氣凝膠

想象一下石墨烯的韌性與難以想象的輕盈結合在一起。它比空氣輕7倍，這種不可思議的材料經過90%以上的壓縮后可以完全恢復，可以吸收900倍于自身重量的油。人們希望這種材料可以用來清理石油泄漏。

目前麻省理工學院正在研發(fā)一種尚未命名的物質

麻省理工學院的科學家們相信他們已經找到了在三維空間中最大化石墨烯二維強度的秘密。它們尚未命名的物質的密度大約是鋼的5%，但強度卻是鋼的10倍。

碳炔

盡管只是單鏈原子，碳炔的拉伸強度是石墨烯的兩倍，硬度是鉆石的三倍。

纖鋅礦型氮化硼

這種天然物質是在火山爆發(fā)的強度下產生的，比鉆石堅硬18%。它是最近發(fā)現硬度超過鉆石的僅有的兩種天然物質之一。問題是這種物質并不多，而且很難進行實際測試。

藍絲戴爾石

這種物質也是由碳原子構成的，只是排列方式不同而已。它和纖鋅礦中的氮化硼是兩種比鉆石堅硬的天然物質之一。然而，與前一種物質一樣，它的供應相對不足。它有時是由含有石墨的隕石撞擊地球而形成的。