Cual es el material mas duro

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El metal es un género que describe una serie de materiales diferentes que suelen ser brillantes, conductores eléctricos y térmicos y, sobre todo, duros. Los metales son extremadamente diversos. De hecho, más del 75% de los 118 elementos de la tabla periódica están formados por metales. Así que, naturalmente, la pregunta que se plantea a muchos es: «¿Cuáles son los metales más duros del mundo?». En este artículo, analizamos los distintos tipos de metales, ya sean elementos, compuestos o aleaciones, para averiguar cuáles son los más fuertes y duros. Nuestra lista se guía por la escala Brinell, que mide la dureza de indentación de los materiales. Es importante tener en cuenta que rara vez existe un valor unificado para un metal, ya que tienden a variar, dependiendo de las aleaciones y compuestos que los componen.

El tungsteno es uno de los metales más duros que se pueden encontrar en la naturaleza. También conocido como wolframio, este raro elemento químico presenta una alta densidad (19,25 g/cm3), así como un elevado punto de fusión (3422 °C/ 6192 °F). En su forma rara, el wolframio es difícil de trabajar debido a su fragilidad, que puede cambiar cuando se vuelve puro. El tungsteno se utiliza a menudo para crear aleaciones duras, como el acero de alta velocidad para aumentar la protección contra la abrasión, así como para mejorar la conductividad eléctrica.

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Paul Coxon no trabaja, asesora, posee acciones ni recibe financiación de ninguna empresa u organización que pueda beneficiarse de este artículo, y no ha revelado ninguna afiliación relevante más allá de su nombramiento académico.

Si se pregunta a la mayoría de las personas cuál es el material más duro de la Tierra, probablemente responderán «el diamante». Su nombre proviene de la palabra griega ἀδάμας (adámas) que significa «irrompible» o «invencible» y es de donde obtenemos la palabra «adamant». La dureza del diamante le confiere una increíble capacidad de corte que -junto con su belleza- lo ha mantenido en gran demanda durante miles de años.

Los científicos modernos llevan décadas buscando alternativas más baratas, duras y prácticas, y cada pocos años las noticias anuncian la creación de un nuevo «material más duro del mundo». Pero, ¿alguno de estos aspirantes está realmente a la altura?

A pesar de su singular atractivo, el diamante no es más que una forma especial, o «alótropo», del carbono. Hay varios alótropos en la familia del carbono, como los nanotubos de carbono, el carbono amorfo, el diamante y el grafito. Todos están formados por átomos de carbono, pero los tipos de enlaces atómicos entre ellos difieren, lo que da lugar a diferentes estructuras y propiedades materiales.

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Incomparable en su capacidad de resistir a los arañazos, esta apreciada piedra preciosa es la más alta en términos de dureza. El diamante es una cerámica natural formada por átomos de carbono fuertemente unidos en un entramado. Se utiliza en brocas, papel de lija y sierras para cortar, esmerilar y pulir. Aunque ostenta el récord de dureza, el diamante no es resistente: si lo aplastas con un martillo, se fracturará y romperá.

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Compuesto por átomos de carbono, el grafeno es un nanoprimo del diamante que forma una lámina superfina de sólo un átomo de grosor. Esto puede sonar ultradelgado, pero la fuerza necesaria para romperlo es muy alta, mayor que la necesaria para romper el acero. Por muy fuerte que sea este material hecho por el hombre, su fabricación es un reto y aún no puede producirse en masa. Mientras tanto, el grafeno está llamando la atención por otras características impresionantes, como su potencial para el almacenamiento de datos y energía.

El acero martensítico es un miembro de la familia de los aceros superresistentes. Se trata de una aleación -una mezcla de metales- que se trata térmicamente, un proceso que lo hace muy duro y resistente. El acero martensítico también tiene la capacidad de soportar fuerzas de tracción (resistencia a la tensión). Puede absorber mucha energía antes de deformarse. E incluso cuando se fractura, no se rompe de inmediato (resistencia a la fractura). Por último, puede conservar estas cualidades a temperaturas más altas que la mayoría de los aceros, una característica deseada para su uso en motores de alto rendimiento y otras aplicaciones aeroespaciales.

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Un material superduro es un material con un valor de dureza superior a 40 gigapascales (GPa) cuando se mide mediante la prueba de dureza Vickers[1][2][3][4] Son sólidos prácticamente incompresibles con una alta densidad de electrones y una elevada covalencia de enlace. Como resultado de sus propiedades únicas, estos materiales son de gran interés en muchas áreas industriales que incluyen, pero no se limitan a, abrasivos, herramientas de pulido y corte, frenos de disco y revestimientos resistentes al desgaste y de protección.

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El grafeno, un material formado por una sola capa de átomos de carbono, ha sido promocionado como el material más fuerte que se conoce, 200 veces más fuerte que el acero, más ligero que el papel y con extraordinarias propiedades mecánicas y eléctricas[5][6] Además, el diamante se disuelve en el hierro y forma carburos de hierro a altas temperaturas, por lo que es ineficaz para cortar materiales ferrosos, incluido el acero. Por ello, la investigación reciente de materiales superduros se ha centrado en compuestos que sean térmica y químicamente más estables que el diamante puro.

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