Framtidens fantastiska material - lista, funktioner och intressanta fakta

2024 Författare: Henry Conors | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-12 12:58

Ungerske fysikern Denes Gabor sa att framtiden inte kan förutses, men den kan uppfinnas. Och dessa ord återspeglar till fullo verkligheten.

Framtid i utveckling

Jag är säker på att många av er har sett filmen The X-Files: The Fight for the Future från 1998. Det här är en fantasyfilm med thriller- och detektivinslag. Idag ska vi också prata om material som är framtiden. De är inte hemliga, men lite är känt om dem. Eftersom omfattningen av deras tillämpning fortfarande är liten. Men med tiden kommer dessa material säkert att få fotfäste på marknaden och användas i stor utsträckning.

Lista över material som vi kommer att täcka idag:

1. Airgel.
2. Transparent aluminium.
3. Metallskum.
4. Självläkande betong.
5. Graphene.
6. Willow Glass.
7. Glasplattor.
8. Byggmaterial från svamp.

Och nu ska vi uppehålla oss vid var och en av dem mer i detalj.

Airgel

Airgel är framtidens material som kan användas mycket snart. Information om det publicerades redan 2013. Utvecklingen är en idé av kinesiska forskare. Detta nanomaterial har upprepade gångernämns i Guinness rekordbok. Allt tack vare dess unika egenskaper.

Airgel (översatt till ryska som "frusen luft" eller "frusen rök") är otroligt lätt, eftersom dess huvudkomponent är luft. Genomskinlig, med en lätt blåaktig nyans, liknar den ett fruset rakskum. Det är 99,8 % luft, som fyller små celler som bara kan ses med ett mikroskop.

Airgel är gjord av vanlig gel. Men istället för en flytande komponent innehåller den en gas. Med en minimal densitet (1000 gånger mindre än glasets densitet) är den mycket hållbar. Aerogelprover tål flera tusen gånger sin vikt. Det är också en bra värmeisolator och kan användas i rymdtillämpningar.

Enkel hantering gör den nästan universell. Men aerogel kommer att ha den största användningen inom konstruktion, som ett värmeisolerande, fuktsäkert, pålitligt material.

Transparent aluminium

Teknik går framåt – och nu dyker det upp information regelbundet i media om att forskare har skapat transparent aluminium. Detta senaste material, som nyligen utvecklades och såldes under varumärket ILON, består av aluminium, kväve och syre.

Aluminiumkvartsoxinitrids huvuduppgift är att ersätta skottsäkert glas. Det kan dock användas inte bara för detta ändamål. Framtidens material är slagtåligt. Hansnästan omöjligt att repa. Samtidigt väger genomskinligt aluminium hälften av glasets vikt.

Idag började ALON användas. Microsoft använder redan metall. Den finns i kroppen på den "smarta klockan". Kanske kommer strukturer en dag att tillverkas av kvarts-aluminiumoxynitrid. Men bara när priset på detta material faller. Framtida utgifter uppgår till miljarder om inte kostnaden blir mer demokratisk.

Metalskum

Detta lätta material har den unika förmågan att stoppa en kula i luften och förvandla den till damm. I detta fall kan sammansättningen av skummet variera. Det finns inget enskilt "recept". Till exempel att passera gas genom smält metall. Eller tillsätt pulveriserad titanhydrid till smält aluminium.

Metallskum är ett exempel på materialutvecklingen. Nu verkar de vara en kuriosa, men snart kommer de att bli något vanligt och bekant.

På grund av närvaron av luftfickor har skummet värmeisolerande egenskaper. Den sjunker inte i vatten, den skärs lätt. Detta gör att du kan använda den för dekorativt arbete. Dessutom har den ett naturligt, vackert mönster.

Materialet har akustiska egenskaper, är motståndskraftigt mot korrosion och smälter inte ens när det utsätts för mycket höga temperaturer. Studier av dess stabilitet har redan utförts. Även vid en temperatur på 1482°C oxiderade den, men dess styrka och struktur bevarades. Lägre temperaturer påverkar inte materialets utseende och egenskaper alls.

Självläkande Betong

Hållbarheten hos den uppförda strukturen under uppförandet av byggnaden är alltid tveksam. Skrupelfria byggare och material av låg kvalitet kan förstöra en ny byggnad mycket snabbt. Och dess restaurering kräver alltid enorma ekonomiska utgifter.

Holländska forskare har löst det här problemet. De skapade självläkande betong, som innehåller levande bakterier och kalciumlaktat. Tänk dig, betong "lappar" sig själv! Hur fungerar de?

Bakterier absorberar kalciumlaktat och producerar kalksten. Den fyller sprickor och återställer nästan helt betongens integritet, vilket avsevärt kommer att spara på reparationer i framtiden och avsevärt öka livslängden.

Denna biobetong skapades av Henk Jonkers från Nederländernas tekniska universitet. Forskaren och hans team tillbringade tre år för att göra detta mirakel. Henk berättar att han valde bakteriestavar som kan leva i årtionden utan vatten och syre. Bakterier placeras i speciella kapslar. De öppnar sig och "släpper ut" bakterier när vatten sipprar genom sprickorna. Produkten har redan testats framgångsrikt på byggnaden av räddningsstationen som ligger nära sjön.

Detta material används för närvarande inte ännu. Och framtiden är utan tvekan hans.

Graphene

Forskare är övertygade om att detta material är framtiden. hanär ett lager av kol 1 atom tjockt. Det kallas det tunnaste materialet i världen.

Det är anmärkningsvärt att grafen erhölls av en slump - forskarna Andrey Geim och Konstantin Novoselov hade bara roligt. För skojs skull undersökte de bitar av tejp, som används som underlag för grafit. Med hjälp av tejp började man pilla bort kolet lager för lager. Och som ett resultat fick vi ett perfekt jämnt lager kol med en atomtjocklek. År 2010 tilldelades forskare Nobelpriset för denna upptäckt.

Egenskaperna hos grafen gör att vi kan betrakta det som grunden för framtida tekniska utvecklingar. Det är betydligt starkare än stål, vilket kommer att göra framtidens prylar mer motståndskraftiga mot bekräftelser. Och till och med dussintals gånger kommer att öka hastigheten för åtkomst till Internet. En sådan egenskap kommer säkert att uppskattas av alla användare av sociala nätverk.

Grafen är framtidens material. Ett intressant faktum om honom berättades nyligen av forskare. Under forskningens gång avslöjades det att tvåskikts monoatomisk grafen kan bli ett utmärkt material för kroppsrustning - hård som en diamant, men flexibel.

Det här materialet har dock också nackdelar. Det kan skada miljön och människors hälsa. Grafenkontaminering av ytvatten kan göra dem giftiga.

Fortsätter vår lista över otroliga framtida material.

Willow Glass

Detta glas levererades av Corning, som redan är en tillverkare av en skyddande beläggning för smartphones och surfplattor som kallas Gorilla Glass. Detta glas är känt för sin slag- och reptålighet. Tillverkarna bestämde sig dock för att gå längre och utveckla en ny beläggning - Willow Glass.

Det här är glas, vars tjocklek är jämförbar med tjockleken på A4-papper. Det är bara 100 mikroton. När det gäller dess funktionalitet liknar det vanligt glas, och utåt är det mycket likt plast. Med ett betydande tillägg - den har flexibilitet. Willow Glass kan böjas i olika riktningar utan rädsla för att förlora sina egenskaper.

Kanske snart kommer detta unika glas att fungera som en skärm för smartphones. Förutom sin fantastiska flexibilitet är Willow Glass också otroligt resistent mot höga temperaturer, upp till 500°C.

Ack, glaset har inte styrkan av Gorilla Glass och skyddar inte så effektivt från mekaniska skador.

Glasplattor

Glasplattan skapades av det schweiziska företaget SolTech Energy. Detta företag grundades 2006. Dess verksamhet syftar till att utveckla innovationer inom området alternativ energi och deras tillgänglighet för ett brett spektrum av människor. Detta är utan tvekan framtidens material.

Glasplattor är inte en absolut nyhet, men företagets anställda hävdar att de har förbättrat det.

Av de främsta fördelarna med sådan täckning är:

1. Styrka. Materialet är inte sämre än sina metallmotsvarigheter.
2. Dess storlek och form är vald på ett sådant sätt att den kan användas på mitten med en konventionell metallplatta.
3. Skönhet. Glastäckning för taketser spektakulärt ut och smälter harmoniskt in i alla byggnadsdesigner.

Principen för dess funktion är ganska enkel. Solens strålar kan lätt passera genom glaset. Och då ligger de kvar på speciella ytor som absorberar solenergi. Du kan göra dig av med denna energi efter invånarnas gottfinnande - använd den för uppvärmning eller för elnätet. Den största effekten uppnås när taket vänds mot söder.

"Svamp"-hus

Det visar sig att svamp är ett utmärkt byggmaterial. Amerikanerna kom först med den här idén.

Ecovative grundades av utexaminerade från Polytechnic Institute. Enligt dess grundare, Gavin McIntyre och Eben Bayer, kan en mängd olika material erhållas från myceliet. Inte bara för konstruktion, utan också för tillverkning av skor eller möbler. Mycelet är ett kluster av tunna trådar som matar svampen med de mikroelement den behöver. Det bryter ner organiskt material i marken (visnat gräs, etc.). Under denna process frigör den ämnen som håller ihop substratet som den växer på.

Skapa material från svamp på följande sätt: koppla ihop mycelet och substratet, packa det resulterande ämnet i former och lägg det på en mörk plats. Efter några dagar löser mycelet upp trådarna, som om man cementerar substratet. Under torkning och värmebehandling dödas mycel. Underlaget blir klart för användning. Tekniken är enkel men genialisk, vilket gör svamp till ett av framtidens fantastiska material.