Nevjerojatni materijali budućnosti - popis, značajke i zanimljive činjenice

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-12 08:10

Mađarski fizičar Denes Gabor rekao je da se budućnost ne može predvidjeti, ali se može izmisliti. I ove riječi u potpunosti odražavaju stvarnost.

Budućnost u razvoju

Siguran sam da su mnogi od vas gledali film Dosjei X: Borba za budućnost iz 1998. Ovo je fantastični film s elementima trilera i detektiva. Danas ćemo govoriti i o materijalima koji su budućnost. Nisu klasificirani, ali se o njima malo zna. Budući da je opseg njihove primjene još uvijek mali. Ali s vremenom će ovi materijali zasigurno steći uporište na tržištu i biti široko korišteni.

Popis materijala koje ćemo danas pokriti:

1. Airgel.
2. Prozirni aluminij.
3. Metalna pjena.
4. Samozacjeljujući beton.
5. Grafen.
6. Willow Glass.
7. Staklene pločice.
8. Građevinski materijali od gljiva.

A sada se zadržimo na svakom od njih detaljnije.

Airgel

Airgel je materijal budućnosti koji se vrlo brzo može koristiti. Informacija o tome objavljena je još 2013. godine. Razvoj je ideja kineskih znanstvenika. Ovaj nanomaterijal je više putaspominje se u Guinnessovoj knjizi rekorda. Sve zahvaljujući svojim jedinstvenim svojstvima.

Airgel (u prijevodu na ruski "zamrznuti zrak" ili "zamrznuti dim") je nevjerojatno lagan, jer je njegova glavna komponenta zrak. Proziran, s laganom plavkastom nijansom, podsjeća na smrznutu pjenu za brijanje. To je 99,8% zraka, koji ispunjava sitne stanice koje se mogu vidjeti samo mikroskopom.

Airgel je napravljen od običnog gela. Ali umjesto tekuće komponente, sadrži plin. Uz minimalnu gustoću (1000 puta manju od gustoće stakla), vrlo je izdržljiv. Uzorci aerogela mogu izdržati nekoliko tisuća puta veću težinu. Također je dobar toplinski izolator i može se koristiti u svemirskim aplikacijama.

Jednostavnost rada čini ga gotovo univerzalnim. Ali aerogel će naći najveću primjenu u građevinarstvu, kao toplinski izolacijski, otporan na vlagu, pouzdan materijal.

Prozirni aluminij

Tehnologije idu naprijed - i sada se u medijima redovito pojavljuju informacije da su znanstvenici stvorili prozirni aluminij. Ovaj najnoviji materijal, koji je nedavno razvijen i prodan pod markom ILON, sastoji se od aluminija, dušika i kisika.

Glavni zadatak aluminij kvarc-oksinitrida je zamijeniti neprobojno staklo. Međutim, može se koristiti ne samo u tu svrhu. Materijal budućnosti otporan je na udarce. Njegovogotovo nemoguće ogrebati. U isto vrijeme, prozirni aluminij je upola manji od stakla.

Danas se počeo koristiti ALON. Microsoft već koristi metal. Sadrži se u tijelu "pametnog sata". Možda će jednog dana strukture biti izrađene od kvarc-aluminij oksinitrida. Ali tek kada cijena ovog materijala padne. Buduća potrošnja je u milijardama, osim ako trošak ne postane demokratskiji.

Metalna pjena

Ovaj lagani materijal ima jedinstvenu sposobnost da zaustavi metak u zraku i pretvori ga u prašinu. U ovom slučaju, sastav pjene može varirati. Ne postoji jedinstveni "recept". Na primjer, propuštanje plina kroz rastaljeni metal. Ili dodajte titanijev hidrid u prahu u rastaljeni aluminij.

Metalna pjena primjer je evolucije materijala. Sada se čine kao kuriozitet, ali uskoro će postati nešto obično i poznato.

Zbog prisutnosti zračnih džepova, pjena ima svojstva toplinske izolacije. Ne tone u vodi, lako se reže. To vam omogućuje da ga koristite za ukrasne radove. Štoviše, ima prirodan, lijep uzorak.

Materijal ima akustična svojstva, otporan je na koroziju i ne topi se čak ni kada je izložen vrlo visokim temperaturama. Studije njegove stabilnosti već su provedene. Čak i na temperaturi od 1482°C oksidirao je, ali je sačuvana čvrstoća i struktura. Niže temperature uopće ne utječu na izgled i svojstva materijala.

Samozacjeljujući beton

Trajnost podignute konstrukcije tijekom izgradnje objekta uvijek je upitna. Beskrupulozni graditelji i nekvalitetni materijali mogu vrlo brzo uništiti novu zgradu. A njegova obnova uvijek zahtijeva velike financijske troškove.

Nizozemski znanstvenici riješili su ovaj problem. Stvorili su samoiscjeljujući beton, koji sadrži žive bakterije i kalcijev laktat. Zamislite, same betonske "krpe"! Kako rade?

Bakterije apsorbiraju kalcijev laktat i proizvode vapnenac. Ispunjava pukotine i gotovo u potpunosti vraća integritet betona, što će značajno uštedjeti na popravcima u budućnosti i značajno produžiti vijek trajanja.

Ovaj bio-beton kreirao je Henk Jonkers s Tehničkog sveučilišta u Nizozemskoj. Znanstvenik i njegov tim proveli su 3 godine da naprave ovo čudo. Henk kaže da je odabrao bakterijske šipke koje mogu živjeti desetljećima bez vode i kisika. Bakterije se stavljaju u posebne kapsule. Otvaraju se i "oslobađaju" bakterije kada voda procuri kroz pukotine. Proizvod je već uspješno testiran na zgradi spasilačke stanice u blizini jezera.

Ovaj materijal se trenutno još ne koristi. A budućnost je nesumnjivo njegova.

Grafen

Znanstvenici su uvjereni da je ovaj materijal budućnost. Onje sloj ugljika debljine 1 atom. Nazivaju ga najtanjim materijalom na svijetu.

Vrijedi napomenuti da je grafen dobiven slučajno - znanstvenici Andrey Geim i Konstantin Novoselov samo su se zabavljali. Za zabavu su pregledali komadiće ljepljive trake, koja služi kao podloga za grafit. Uz pomoć ljepljive trake počeli su skidati ugljik sloj po sloj. I kao rezultat, dobili smo savršeno ujednačen sloj ugljika debeo jedan atom. Godine 2010. znanstvenici su za ovo otkriće dobili Nobelovu nagradu.

Svojstva grafena omogućuju nam da ga smatramo osnovom budućeg tehničkog razvoja. Osjetno je jači od čelika, što će gadgete budućnosti učiniti otpornijima na potvrde. Pa čak i deseci puta će ubrzati brzinu pristupa internetu. Takvu nekretninu sigurno će cijeniti svaki korisnik društvenih mreža.

Grafen je materijal budućnosti. Zanimljivu činjenicu o njemu nedavno su ispričali znanstvenici. Tijekom istraživanja otkriveno je da dvoslojni monoatomski grafen može postati izvrstan materijal za pancire – tvrd kao dijamant, ali fleksibilan.

Međutim, ovaj materijal ima i nedostatke. Može naštetiti okolišu i ljudskom zdravlju. Kontaminacija površinskih voda grafenom može ih učiniti toksičnima.

Nastavljamo našu listu nevjerojatnih budućih materijala.

Willow Glass

Ovo staklo je osigurao Corning, koji je već proizvođač zaštitnog premaza za pametne telefone i tablete pod nazivom Gorilla Glass. Ovo staklo je poznato po otpornosti na udarce i ogrebotine. Međutim, proizvođači su odlučili ići dalje i razviti novi premaz - Willow Glass.

Ovo je staklo čija je debljina usporediva s debljinom A4 papira. To je samo 100 mikrotona. Po svojoj funkcionalnosti podsjeća na obično staklo, a izvana je vrlo sličan plastici. Uz jedan značajan dodatak - ima fleksibilnost. Willow Glass se može savijati u različitim smjerovima bez straha od gubitka svojstava.

Možda će uskoro ovo jedinstveno staklo poslužiti kao ekran za pametne telefone. Osim svoje nevjerojatne fleksibilnosti, Willow Glass je također nevjerojatno otporan na visoke temperature, do 500°C.

Jao, staklo nema snagu Gorilla Glassa i ne štiti tako učinkovito od mehaničkih oštećenja.

Staklena pločica

Staklenu pločicu kreirala je švicarska tvrtka SolTech Energy. Ova tvrtka osnovana je 2006. godine. Njegove aktivnosti usmjerene su na razvoj inovacija u području alternativne energije i njihovu dostupnost širokom krugu ljudi. Bez sumnje, ovo je materijal budućnosti.

Staklena pločica nije apsolutna novost, ali zaposlenici tvrtke tvrde da su je poboljšali.

Od glavnih prednosti takvog pokrića su:

1. Snaga. Materijal nije lošiji od svojih metalnih kolega.
2. Njegova veličina i oblik odabrani su na način da se može koristiti na pola s konvencionalnom metalnom pločicom.
3. Ljepota. Staklena obloga za krovizgleda spektakularno i skladno se uklapa u bilo koji dizajn zgrade.

Princip njegovog rada je prilično jednostavan. Sunčeve zrake mogu lako proći kroz staklo. I tada ostaju na posebnim površinama koje apsorbiraju sunčevu energiju. Tom energijom možete raspolagati prema nahođenju stanara - koristiti je za grijanje ili za električnu mrežu. Najveći učinak postiže se kada je krov okrenut prema jugu.

"gljive" kućice

Ispostavilo se da su gljive izvrstan građevinski materijal. Amerikanci su prvi došli na ovu ideju.

Ecovative su osnovali diplomci Politehničkog instituta. Prema njegovim osnivačima, Gavinu McIntyreu i Ebenu Bayeru, iz micelija se može dobiti širok izbor materijala. Ne samo za građevinarstvo, već i za proizvodnju obuće ili namještaja. Micelij je skup tankih niti koje hrane gljivu potrebnim mikroelementima. Razgrađuje organsku tvar u zemlji (uvenula trava i sl.). Tijekom tog procesa oslobađa tvari, lijepeći supstrat na kojem raste.

Napravite materijal od gljiva na sljedeći način: spojite micelij i supstrat, upakirajte dobivenu tvar u oblike i stavite na tamno mjesto. Nakon nekoliko dana, micelij otapa niti, kao da cementira podlogu. Tijekom sušenja i toplinske obrade micelij strada. Podloga je spremna za upotrebu. Tehnologija je jednostavna, ali genijalna, što gljive čini jednim od nevjerojatnih materijala budućnosti.