Bir malzemenin performansını ölçerken sadece "Kopma Mukavemeti"ne bakmak yanıltıcı olabilir. Mühendislerin asıl baktığı değer Özgül Mukavemettir (Specific Strength). Yani, malzemenin ağırlığına oranla ne kadar yük taşıyabildiği. İşte bu oranda çeliği geride bırakan şampiyonlar:
Listenin tartışmasız lideri. Grafen, karbon atomlarının tek bir tabaka halinde bal peteği düzeninde dizilmesiyle oluşur.
Güç: Çelikten yaklaşık 200 kat daha güçlüdür.
Hafiflik: O kadar hafiftir ki, bir futbol sahasını kaplayacak büyüklükteki bir grafen tabakası 1 gramdan daha hafiftir.
Kullanım: Henüz yapısal bir kolon olarak kullanılmasa da, kompozitlere karıştırılarak onları inanılmaz derecede güçlendirmektedir.
Grafeni bir rulo yapıp silindir haline getirdiğinizi düşünün. İşte bu, Karbon Nanotüptür.
Güç: Çelikten 100 kat daha güçlüdür.
Hafiflik: Çeliğin 6'da 1'i kadar yoğunluğa sahiptir.
Kullanım: Tenis raketlerinden rüzgar türbini kanatlarına kadar, hafiflik ve dayanıklılığın istendiği her yerde kullanılır. Geleceğin "Uzay Asansörü" projesinin halatları için tek adaydır.
Listemizdeki en "ünlü" ve en yaygın kullanılan malzeme. İnce karbon ipliklerinin dokunup bir reçine ile birleştirilmesiyle (CFRP) oluşur.
Güç: Yüksek kaliteli karbon fiber, çelikten 5 ila 10 kat daha güçlü olabilir.
Hafiflik: Çelikten %70 daha hafiftir.
Kullanım: Formula 1 araçları, Boeing 787 gibi modern uçaklar ve lüks bisikletler tamamen bu malzemeden üretilir.
"Dünyanın en güçlü lifi" olarak pazarlanan Ultra Yüksek Moleküler Ağırlıklı Polietilen. Evet, bu bir plastik!
Güç: Ağırlık bazında çelikten 15 kat daha güçlüdür.
Hafiflik: O kadar hafiftir ki suda yüzer (Yoğunluğu suyun altındadır).
Kullanım: Kurşun geçirmez yeleklerde, gemi halatlarında ve dağcılık ekipmanlarında kullanılır. Çelik halatların yerini hızla almaktadır çünkü kopma anında "kamçı etkisi" yaratıp insanlara zarar vermez.
Doğal metaller arasında en iyi "Güç/Ağırlık" oranına sahip olanlardan biridir.
Güç: En kaliteli çeliklerle aynı dayanıklılığa sahiptir.
Hafiflik: Çelikten %45 daha hafiftir.
Kullanım: Havacılık motorları, tıbbi implantlar (vücutla uyumludur) ve denizaltı gövdeleri. Korozyona uğramaması onu denizcilik için vazgeçilmez kılar.
Doğa, insanlardan milyonlarca yıl önce bu teknolojiyi bulmuştu. Örümcek ağı, aynı kalınlıktaki yüksek alaşımlı çelikten daha sağlamdır.
Güç: Çelikten 5 kat daha güçlüdür (Dragline ipeği).
Özellik: Sadece güçlü değil, aynı zamanda çok esnektir. Çelik esnemez, kırılır; örümcek ipeği ise enerjiyi emip uzayabilir.
Kullanım: Bilim insanları artık bu malzemeyi sentetik olarak laboratuvarda üretiyor (Bio-Steel). Askeri zırhlarda ve yapay tendonlarda kullanılması hedefleniyor.
Bir metal değil, seramiktir. Genellikle "elmasın kuzeni" olarak anılır.
Güç: Basınç dayanımı inanılmaz derecede yüksektir.
Hafiflik: Çelikten çok daha hafiftir (Yoğunluğu yaklaşık 3.2 g/cm³).
Kullanım: Tank zırhlarında, spor arabaların fren disklerinde ve kurşun geçirmez yeleklerin sert plakalarında kullanılır. Mermi çarptığında onu parçalayacak kadar serttir.
Mühendislikte "en iyi malzeme" yoktur, "işe en uygun malzeme" vardır.
Bütçe sınırsızsa ve maksimum performans gerekiyorsa: Karbon Nanotüp veya Grafen.
Havacılık ve yüksek ısı varsa: Titanyum.
Hız ve çeviklik (otomotiv) gerekiyorsa: Karbon Fiber.
Darbe emilimi ve hafif zırh gerekiyorsa: Dyneema.
Çelik çağı bitmedi ama artık çok güçlü rakipleri var. Geleceğin araçları, binaları ve teknolojileri, atomik düzeyde tasarlanmış bu hafif süper kahramanlarla inşa ediliyor.
