» «

חוזק

בורופין
מהו החומר החזק בעולם, בורופין?



החומר החזק ביותר בעולם יהיה כנראה הבורופין (Borophene). זהו בחומר סינתטי, מלאכותי, שנוצר במעבדה ושלא ניתן למצוא בטבע. הבורופין פותח בידי חוקרים אמריקאים ונחשף לעולם בשנת 2014. אפילו יותר מגראפין, חומר קל במיוחד שדומה לו במובנים שונים, נראה שהבורופין עשוי להיות החומר החזק ביותר בעולם.

את הבורופין מייצרים בתהליך של אידוי חומר בשם בורון ואז עיבוי שלו על יריעת כסף דקה. כיוון שבורון וכסף לא יוצרים תגובה כימית, נוצרת מעין יריעת בורון בעובי של אטום אחד והיא הבורופין. כמו הגראפין, החומר הקל להפליא שפותח בשנים האחרונות ומהווה הישג מדעי לכשעצמו, גם הבורופין עשוי מיריעה דקה של אטומים. כל 36 אטומים שלו מסודרים כמשטח דו-ממדי, אותה יריעה שהוזכרה, כשבמרכזם חור בצורה הקסגון. המבנה הזה אינו רק יפה, אלא מקנה לו חוזק נדיר.

מה שמעניין הוא שבתהליך הזה נוצרות בבורופין תכונות שונות, שלא ניתן למצוא באטום הבורון, האטום שמרכיב אותו. למשל זה שלבורופין תכונות מתכתיות, על אף שהבורון הוא יסוד שאינו מתכתי. ניקח לדוגמה את המוליכות החשמלית שלו. בניגוד לבורון, שהוא רק מוליך למחצה, הבורופין מוליך חשמל מצוין. אבל הוא לא סתם מוליך חשמל, אלא שסידור האלקטרונים הייחודי שלו מאפשר זרימת אלקטרונים חד-כיוונית. החוקרים רואים בעובדה זו פוטנציאל לשימושים עתידיים מגוונים, לצרכי הובלה חשמלית לכיוון אחד בלבד, כשהכיוון השני חסום ומאובטח נגד התחשמלות או העברת מתח חשמלי למקומות שאיננו רוצים.

הבורופין הוא הבטחה ענקית. כשילמדו כיצד ניתן ליישמו בתעשייה, הוא עשוי לשמש כחומר הבנייה של מבני ענק דקיקים, חזקים ויציבים להפליא. כבר עכשיו מדברים על שימוש בבורופין לצורך בניית מעלית-החלל, שתעלה בני-אדם אל מחוץ לאטמוספירה, ללא צורך בחלליות יקרות וצורכות אנרגיה (קראו עליה באאוריקה בתגית "מעלית חלל").


הנה בורופין - החומר החזק בתבל:

https://youtu.be/9WN_71PxjDs


האם כך יוביל אותנו הבורופין במעלית חלל אל עבר תחנת החלל הבינלאומית?

https://youtu.be/fASklODXNnw?long=yes
ניילון
מי המציא את הניילון?



חוזק וגמישות - אלה יתרונותיו של הניילון (Nylon), הפוליאמיד. הוא מהחומרים הפלסטיים הכי חשובים בעולם. מיוצרים ממנו כיום אינספור מוצרים, כולל חבלים, בגדים, גרבי ניילון, רשתות, שקיות ניילון ואפילו חופות למטוסים..

את הניילון פיתחה בשנת 1935 חברת דופונט מארצות הברית. ראש צוות הפיתוח בחברה, האמריקאי וואלס קרותרס, נחשב לממציא הניילון. הוא לא היה הממציא הקלאסי שחתום על המצאה לבדו, אלא מי שניהל צוות של כימאים ואנשי טכנולוגיה שאחראים לפריצת הדרך.

הצורך האמריקאי בפיתוח ניילון היה כדי להתחרות בסיבי המשי שייצרה באותה התקופה התעשייה של יפאן. פחות מעשור אחרי פיתוחו של הניילון הוכיחה ההמצאה את עצמה, כשיפאן הפכה לאוייבת של ארצות הברית במלחמת העולם השניה. אז השתמשו בניילון באמריקה לייצור מצנחים לצבא, כמו גם בגדים, אוהלים לחיילים ועוד.

"ניילון" משמש אצל רבים בטעות לציון של יריעות פלסטיק שעשויות מחומרים פולימריים שונים, שהניילון הוא רק אחד מהם. חומרים דומים אחרים שפותחו עם השנים, הם למשל פוליאתילן, פוליוויניל כלוריד וכדומה.


הנה תולדותיו של הניילון המופלא:

https://youtu.be/kLic5G5-vWM


ההיסטוריה של הניילון:

https://youtu.be/M8fB45Usaqc


הנה תפקידה של חברת דופונט, ממציאת הניילון, בהיסטוריה של הניילון והחומרים שיוצרו ממנו:

https://youtu.be/VAUsDXxDqS0


המצאת הניילון:

http://youtu.be/wUbmRZz60U0


וסרט ארוך יותר על המצאת הניילון:

https://youtu.be/tppy8YrhGWI?long=yes
קורי עכביש
מהו החומר הביולוגי החזק ביותר בעולם?



קורי העכביש (Spider Web) הם החזקים שביצירות בעלי החיים, הם עשויים ממשי אותו העכביש מייצר בבלוטות מיוחדות הנמצאות בבטן שלו. מעבר לגמישותם של קורי העכביש, שעומדים אפילו בסופות הוריקן, הם מצטיינים בחוזקם ובקושיים הרב. בעוד שעובי קור ממוצע הוא כעשירית מהעובי של שערת אדם, חוזק הקוטר שלו הוא עצום, למשל פי כמה מהחוזק של חוט פלדה באותו הקוטר. חוזק קורי העכביש הוא פי 5 ממיתרי הפסנתר!

לשם המחשה נוספת עד כמה חזקה רשת קורי עכביש - באופן תיאורטי, אם היינו יכולים לבנות רשת של קורי עכביש באורך של 100 מטרים ובעובי של סנטימטר, היא הייתה מסוגלת לעצור מטוס בואינג 747 במשקל 180 טון, שנע במהירות של 800 קילומטרים לשעה!

לפי החוקרים, חוזקם של קורי העכביש נובע משילוב של שני חומרים חלבוניים שונים, שכל אחד מהם בעל כמה אזורים. כך הופכים הקורים לגמישים וחזקים בו-זמנית, קצת כמו העצמות שלנו. תודות לכך הם מגלים יכולת התנגדות לכוח המופעל עליהם ולפיזור מושלם של האנרגיה הנספגת בתוכם.


הנה החומר הביולוגי החזק ביותר בעולם:



ועכביש שטווה את קוריו:

https://youtu.be/gSwvH6YhqIM


סרטון בקפיצות זמן על עכביש הטווה את קורי העכביש החזקים שלו:

http://youtu.be/gUAWsBSExqc


הסבר על אחד מהעכבישים שטווה את הקורים החזקים ביותר:

http://youtu.be/Ar3veHKBYvU?t=4s


ועכבישה אוכלת דבורה שנלכדה בקורים:

http://youtu.be/riVnSe3wZRk?t=29s


והנה סרטון תיעודי על קורי העכביש - החומר הביולוגי החזק ביותר בעולם:

https://youtu.be/nYlkJyG1Oik?long=yes
התנפחות השרירים
מדוע השרירים מתנפחים?



השרירים (Muscles) שלנו מבדילים אותנו זה מזה. יש מי ששריריהם רפויים ודקיקים, בעוד אחרים עושים כושר ופעילות גופנית ושריריהם גדלים. אצל מי שעושים באדי בילדינג, בניית שרירים, הם נעשים ממש נפוחים וגדולים.

אבל מה גורם לשריר להתנפח כל כך? - ראשית, התחזקות השרירים גורמת גם להתנפחותם, אבל השרירים הנפוחים הם לא תמיד ביטוי להתחזקות שלהם. יש מי ששריריהם מתנפחים הרבה יותר מאשר גדל הכוח שלהם, מה שמסביר לא פעם למה שרירנים יכולים לנחול תבוסה ואפילו בכיפוף ידיים, למול מישהו עם שרירים הרבה פחות מרשימים משלהם.

אז אם אתם שואלים "מתי יתנפחו לי השרירים?", כדאי שתכירו את הסיבים הלבנים שלכם. אלו סיבים שנמצאים בכל שריר והם גדולים ביחס לסיבים האדומים. הלבנים מקנים לשרירים את המראה הרחב והמנופח שלהם, בעוד שהסיבים האדומים הם פחות נראים או בולטים, אבל הם אלו שמקנים את יכולת המאמץ הארוך והיציב.

לכל אחד מאיתנו יש חלוקה אחרת של סיבים כאלו וכאלו והיא למעשה גנטית. משום כך יש כאלו שהשרירים שלהם יכולים להתנפח בקלות והם הופכים לשרירנים של ממש, בעוד שאחרים, גם אחרי שיעשו המון כושר ותרגילים ויהפכו חזקים להפליא, ימשיכו להיות פחות נפוחים בשריריהם.

אבל עדיין, יש סוגי אימון שמפתחים את אחד מסוגי הסיבים, יותר מאשר את השני. אימוני כוח מתפרץ, או אימוני כוח במשקולות, יפתחו את הסיבים הלבנים הרבה יותר מאשר את הסיבים האדומים ולכן מפתחי שרירים עושים הרבה מהם.


הנה הסיבה לשרירים הנפוחים:

https://youtu.be/2tM1LFFxeKg


כמה מהאנשים עם השרירים הכי נפוחים בעולם:

https://youtu.be/A27_a6fEtEQ


והנה סיפור של מי שניפח את שריריו:

https://youtu.be/tfxCSNWVoEw?long=yes


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.