Niesamowite materiały przyszłości - lista, cechy i ciekawostki

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:43

Węgierski fizyk Denes Gabor powiedział, że przyszłości nie da się przewidzieć, ale można ją wymyślić. A te słowa w pełni odzwierciedlają rzeczywistość.

Przyszłość w rozwoju

Jestem pewien, że wielu z was widziało film z 1998 roku Z Archiwum X: Walka o przyszłość. To film fantasy z elementami thrillera i detektywa. Dziś porozmawiamy również o materiałach, które są przyszłością. Nie są sklasyfikowane, ale niewiele o nich wiadomo. Ponieważ zakres ich zastosowania jest wciąż niewielki. Ale z biegiem czasu materiały te z pewnością zdobędą przyczółek na rynku i będą szeroko stosowane.

Lista materiałów, które omówimy dzisiaj:

1. Aergel.
2. Przezroczyste aluminium.
3. Pianka metalowa.
4. Beton samoleczący.
5. Grafen.
6. Szkło wierzbowe.
7. Płytki szklane.
8. Materiały budowlane z grzybów.

A teraz przyjrzyjmy się każdemu z nich bardziej szczegółowo.

Aergel

Aergel to materiał przyszłości, który wkrótce będzie można wykorzystać. Informacja o tym została opublikowana już w 2013 roku. Rozwój jest pomysłem chińskich naukowców. Ten nanomateriał wielokrotniewymienione w Księdze Rekordów Guinnessa. Wszystko dzięki jego unikalnym właściwościom.

Airgel (tłumaczony na rosyjski jako „zamrożone powietrze” lub „zamrożony dym”) jest niewiarygodnie lekki, ponieważ jego głównym składnikiem jest powietrze. Półprzezroczysty, z lekko niebieskawym odcieniem, przypomina zmrożoną piankę do golenia. To 99,8% powietrza, które wypełnia maleńkie komórki widoczne tylko pod mikroskopem.

Airgel jest wykonany ze zwykłego żelu. Ale zamiast składnika płynnego zawiera gaz. Przy minimalnej gęstości (1000 razy mniejszej niż gęstość szkła) jest bardzo wytrzymała. Próbki aerożelu mogą wytrzymać kilka tysięcy razy większą wagę. Jest również dobrym izolatorem termicznym i może być stosowany w zastosowaniach kosmicznych.

Łatwa obsługa sprawia, że jest prawie uniwersalny. Jednak aerożel znajdzie największe zastosowanie w budownictwie, jako materiał termoizolacyjny, odporny na wilgoć i niezawodny.

Przezroczyste aluminium

Technologie idą do przodu – a teraz w mediach regularnie pojawiają się informacje, że naukowcy stworzyli przezroczyste aluminium. Ten najnowszy materiał, który został niedawno opracowany i sprzedawany pod marką ILON, składa się z aluminium, azotu i tlenu.

Głównym zadaniem tlenkoazotekku aluminium jest zastąpienie szkła kuloodpornego. Można go jednak wykorzystać nie tylko do tego celu. Materiał przyszłości jest odporny na uderzenia. Jegoprawie niemożliwe do zarysowania. Jednocześnie przezroczyste aluminium jest o połowę lżejsze od szkła.

Dzisiaj ALON zaczął być używany. Microsoft już używa metalu. Znajduje się w korpusie „inteligentnego zegarka”. Być może kiedyś struktury będą wykonane z tlenoazotek kwarcu i glinu. Ale tylko wtedy, gdy cena tego materiału spadnie. Przyszłe wydatki sięgają miliardów, chyba że koszty staną się bardziej demokratyczne.

Pianka metalowa

Ten lekki materiał ma wyjątkową zdolność zatrzymywania kuli w powietrzu i zamieniania jej w pył. W takim przypadku skład pianki może się różnić. Nie ma jednego „przepisu”. Na przykład przepuszczanie gazu przez stopiony metal. Lub dodaj sproszkowany wodorek tytanu do stopionego aluminium.

Pianka metalowa jest przykładem ewolucji materiałów. Teraz wydają się ciekawostką, ale wkrótce staną się czymś zwyczajnym i znajomym.

Ze względu na obecność kieszeni powietrznych pianka posiada właściwości termoizolacyjne. Nie tonie w wodzie, łatwo się ścina. Pozwala to na wykorzystanie go do prac dekoracyjnych. Ponadto posiada naturalny, piękny wzór.

Materiał ma właściwości akustyczne, jest odporny na korozję i nie topi się nawet pod wpływem bardzo wysokich temperatur. Przeprowadzono już badania jego stabilności. Utleniał się nawet w temperaturze 1482°C, ale jego wytrzymałość i struktura zostały zachowane. Niższe temperatury w ogóle nie wpływają na wygląd i właściwości materiału.

Beton samoleczący

Trwałość wzniesionej konstrukcji podczas budowy budynku jest zawsze wątpliwa. Pozbawieni skrupułów budowniczowie i materiały niskiej jakości mogą bardzo szybko zniszczyć nowy budynek. A jego odbudowa zawsze wymaga ogromnych nakładów finansowych.

Holenderscy naukowcy rozwiązali ten problem. Stworzyli samoregenerujący się beton, który zawiera żywe bakterie i mleczan wapnia. Wyobraź sobie, same betonowe „łaty”! Jak one działają?

Bakterie absorbują mleczan wapnia i wytwarzają wapień. Wypełnia pęknięcia i prawie całkowicie przywraca integralność betonu, co znacznie zaoszczędzi na naprawach w przyszłości i znacznie wydłuży żywotność.

Ten biobeton został stworzony przez Henka Jonkersa z Uniwersytetu Technicznego w Holandii. Naukowiec i jego zespół spędzili 3 lata, aby dokonać tego cudu. Henk mówi, że wybrał pałeczki bakterii, które mogą żyć przez dziesięciolecia bez wody i tlenu. Bakterie umieszczone są w specjalnych kapsułkach. Otwierają się i „uwalniają” bakterie, gdy woda przesącza się przez pęknięcia. Produkt został już pomyślnie przetestowany na budynku stacji ratowniczej zlokalizowanej w pobliżu jeziora.

Ten materiał nie jest jeszcze używany. A przyszłość bez wątpienia należy do niego.

Grafen

Naukowcy są przekonani, że ten materiał to przyszłość. Onjest warstwą węgla o grubości 1 atomu. Nazywany jest najcieńszym materiałem na świecie.

Warto zauważyć, że grafen został uzyskany przez przypadek - naukowcy Andrey Geim i Konstantin Novoselov po prostu dobrze się bawili. Dla zabawy zbadali kawałki taśmy klejącej, która służy jako podłoże dla grafitu. Za pomocą taśmy klejącej zaczęli zdzierać warstwę węgla warstwa po warstwie. W rezultacie otrzymaliśmy idealnie równą warstwę węgla o grubości jednego atomu. W 2010 roku naukowcy otrzymali za to odkrycie Nagrodę Nobla.

Właściwości grafenu pozwalają nam uznać go za podstawę przyszłych osiągnięć technicznych. Jest znacznie mocniejszy od stali, co sprawi, że gadżety przyszłości będą bardziej odporne na potwierdzenia. A nawet kilkadziesiąt razy przyspieszy szybkość dostępu do Internetu. Taką właściwość z pewnością doceni każdy użytkownik portali społecznościowych.

Grafen to materiał przyszłości. Ciekawy fakt na jego temat powiedzieli niedawno naukowcy. W trakcie badań okazało się, że dwuwarstwowy grafen monoatomowy może stać się doskonałym materiałem na kamizelki kuloodporne - twardym jak diament, ale elastycznym.

Jednak ten materiał ma również wady. Może szkodzić środowisku i zdrowiu ludzkiemu. Zanieczyszczenie wód powierzchniowych grafenem może sprawić, że staną się toksyczne.

Kontynuujemy naszą listę niesamowitych przyszłych materiałów.

Szkło wierzbowe

To szkło zostało dostarczone przez firmę Corning, która jest już producentem powłoki ochronnej do smartfonów i tabletów o nazwie Gorilla Glass. To szkło jest znane ze swojej odporności na uderzenia i zarysowania. Producenci postanowili jednak pójść dalej i opracować nową powłokę - Willow Glass.

To jest szkło, którego grubość jest porównywalna z grubością papieru A4. To tylko 100 mikrotonów. Pod względem funkcjonalności przypomina zwykłe szkło, a na zewnątrz bardzo przypomina plastik. Z jednym znaczącym dodatkiem - ma elastyczność. Willow Glass można giąć w różnych kierunkach bez obawy o utratę swoich właściwości.

Być może wkrótce to wyjątkowe szkło posłuży jako ekran dla smartfonów. Oprócz swojej niesamowitej elastyczności, Willow Glass jest również niesamowicie odporne na wysokie temperatury, do 500°C.

Niestety szkło nie ma wytrzymałości Gorilla Glass i nie chroni tak skutecznie przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Płytka szklana

Płytka szklana została stworzona przez szwajcarską firmę SolTech Energy. Firma ta powstała w 2006 roku. Jej działania mają na celu rozwój innowacji w dziedzinie alternatywnych źródeł energii i ich dostępności dla szerokiego grona osób. Niewątpliwie jest to materiał przyszłości.

Płytka szklana nie jest absolutną nowością, ale pracownicy firmy twierdzą, że ją ulepszyli.

Główne zalety takiego pokrycia to:

1. Siła. Materiał nie jest gorszy od swoich metalowych odpowiedników.
2. Jego rozmiar i kształt są dobrane w taki sposób, aby można je było wykorzystać w połowie z konwencjonalną płytką metalową.
3. Piękno. Pokrycie szklane dachuwygląda spektakularnie i harmonijnie komponuje się z każdym projektem budynku.

Zasada jego działania jest dość prosta. Promienie słoneczne z łatwością przechodzą przez szybę. A potem pozostają na specjalnych powierzchniach, które pochłaniają energię słoneczną. Tę energię możesz rozdysponować według uznania mieszkańców - przeznaczyć na ogrzewanie lub na sieć energetyczną. Największy efekt osiąga się, gdy dach jest zwrócony na południe.

Domy "Grzybowe"

Okazuje się, że grzyby są doskonałym materiałem budowlanym. Amerykanie jako pierwsi wpadli na ten pomysł.

Ecovative została założona przez absolwentów Instytutu Politechnicznego. Według jej założycieli, Gavina McIntyre'a i Ebena Bayera, z grzybni można uzyskać szeroką gamę materiałów. Nie tylko do budownictwa, ale także do produkcji obuwia czy mebli. Grzybnia to skupisko cienkich nitek, które odżywiają grzyba potrzebnymi mu mikroelementami. Rozkłada materię organiczną w gruncie (zwiędła trawa itp.). Podczas tego procesu uwalnia substancje, sklejając podłoże, na którym rośnie.

Utwórz materiał z grzybów w następujący sposób: połącz grzybnię z podłożem, zapakuj powstałą substancję w kształty i umieść ją w ciemnym miejscu. Po kilku dniach grzybnia rozpuszcza nitki, jakby cementowała podłoże. Podczas suszenia i obróbki cieplnej grzybnia ginie. Podłoże jest gotowe do użycia. Technologia jest prosta, ale genialna, dzięki czemu grzyby są jednym z niesamowitych materiałów przyszłości.