Удивителни материали на бъдещето - списък, характеристики и интересни факти

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-12 04:04

Унгарският физик Денеш Габор каза, че бъдещето не може да бъде предвидено, но може да бъде измислено. И тези думи отразяват напълно реалността.

Бъдеще в развитие

Сигурен съм, че много от вас са гледали филма от 1998 г. The X-Files: The Fight for the Future. Това е фантастичен филм с трилър и детективски елементи. Днес ще говорим и за материалите, които са бъдещето. Те не са класифицирани, но малко се знае за тях. Тъй като обхватът на тяхното приложение все още е малък. Но с течение на времето тези материали със сигурност ще се утвърдят на пазара и ще бъдат широко използвани.

Списък с материали, които ще разгледаме днес:

1. Airgel.
2. Прозрачен алуминий.
3. Метална пяна.
4. Самовъзстановяващ се бетон.
5. Графен.
6. Willow Glass.
7. Стъклени плочки.
8. Строителни материали от гъби.

А сега нека се спрем на всеки от тях по-подробно.

Airgel

Airgel е материалът на бъдещето, който може да бъде използван много скоро. Информацията за него е публикувана още през 2013 г. Разработката е идея на китайски учени. Този наноматериал е многократноспоменат в Книгата на рекордите на Гинес. Всичко благодарение на уникалните му свойства.

Airgel (преведен на руски като "замръзнал въздух" или "замръзнал дим") е невероятно лек, защото основният му компонент е въздухът. Прозрачен, с лек синкав оттенък, той наподобява замразена пяна за бръснене. Това е 99,8% въздух, който запълва малки клетки, които могат да се видят само с микроскоп.

Airgel е направен от обикновен гел. Но вместо течен компонент, той съдържа газ. С минимална плътност (1000 пъти по-малка от плътността на стъклото), той е много издръжлив. Пробите от аерогел могат да издържат няколко хиляди пъти теглото си. Освен това е добър топлоизолатор и може да се използва в космически приложения.

Лекотата на работа го прави почти универсален. Но аерогелът ще намери най-голяма употреба в строителството като топлоизолационен, влагоустойчив и надежден материал.

Прозрачен алуминий

Технологиите вървят напред - и сега в медиите редовно се появява информация, че учените са създали прозрачен алуминий. Този най-нов материал, който наскоро беше разработен и продаден под марката ILON, се състои от алуминий, азот и кислород.

Основната задача на алуминиевия кварц-оксинитрид е да замени бронеустойчивото стъкло. Въпреки това, той може да се използва не само за тази цел. Материалът на бъдещето е устойчив на удар. Неговитепочти невъзможно да се надраска. В същото време прозрачният алуминий е половината от теглото на стъклото.

Днес ALON започна да се използва. Microsoft вече използва метал. Съдържа се в тялото на "умния часовник". Може би някой ден конструкции ще бъдат направени от кварц-алуминиев оксинитрид. Но само когато цената на този материал падне. Бъдещите разходи са в милиарди, освен ако разходите не станат по-демократични.

Метална пяна

Този лек материал има уникалната способност да спира куршум във въздуха и да го превръща в прах. В този случай съставът на пяната може да варира. Няма единна "рецепта". Например, преминаване на газ през разтопен метал. Или добавете прахообразен титаниев хидрид към разтопен алуминий.

Металната пяна е пример за еволюцията на материалите. Сега изглеждат като любопитство, но скоро ще се превърнат в нещо обикновено и познато.

Поради наличието на въздушни джобове, пяната има топлоизолационни свойства. Не потъва във вода, реже се лесно. Това ви позволява да го използвате за декоративна работа. Освен това има естествен, красив модел.

Материалът има акустични свойства, устойчив е на корозия и не се топи дори когато е изложен на много високи температури. Вече са направени проучвания за неговата стабилност. Дори при температура от 1482°C той се окислява, но здравината и структурата му са запазени. По-ниските температури изобщо не влияят на външния вид и свойствата на материала.

Самовъзстановяващ се бетон

Издръжливостта на издигнатата конструкция по време на строителството на сградата винаги е под съмнение. Безскрупулните строители и нискокачествените материали могат много бързо да унищожат нова сграда. А възстановяването му винаги изисква огромни финансови разходи.

Холандски учени са решили този проблем. Те създадоха самовъзстановяващ се бетон, който съдържа живи бактерии и калциев лактат. Представете си, самите бетонни "кръпки"! Как работят?

Бактериите абсорбират калциев лактат и произвеждат варовик. Той запълва пукнатини и почти напълно възстановява целостта на бетона, което значително ще спести ремонти в бъдеще и значително ще увеличи експлоатационния живот.

Този биобетон е създаден от Хенк Йонкерс от Техническия университет на Холандия. Ученият и неговият екип прекараха 3 години, за да направят това чудо. Хенк казва, че е избрал бактериални пръчки, които могат да живеят десетилетия без вода и кислород. Бактериите се поставят в специални капсули. Те се отварят и „освобождават“бактерии, когато водата проникне през пукнатините. Продуктът вече е тестван успешно в сградата на спасителната станция, разположена в близост до езерото.

Този материал все още не се използва. И бъдещето несъмнено е негово.

Графен

Учените са уверени, че този материал е бъдещето. Тойе слой от въглерод с дебелина 1 атом. Наричат го най-тънкият материал в света.

Заслужава да се отбележи, че графенът е получен случайно - учените Андрей Гейм и Константин Новоселов просто се забавляваха. За забавление те разгледаха парчета тиксо, което се използва като субстрат за графит. С помощта на тиксо те започнаха да отлепват въглерода слой по слой. И в резултат получихме идеално равномерен слой въглерод с дебелина един атом. През 2010 г. учените получиха Нобелова награда за това откритие.

Свойствата на графена ни позволяват да го считаме за основа на бъдещи технически разработки. Той е значително по-здрав от стоманата, което ще направи джаджите на бъдещето по-устойчиви на потвърждения. И дори десетки пъти ще ускори скоростта на достъп до Интернет. Такъв имот със сигурност ще бъде оценен от всеки потребител на социалните мрежи.

Графенът е материалът на бъдещето. Интересен факт за него разказаха наскоро учени. В хода на изследването беше разкрито, че двуслойният моноатомен графен може да се превърне в отличен материал за бронежилетка – твърд като диамант, но гъвкав.

Въпреки това, този материал има и недостатъци. Може да навреди на околната среда и човешкото здраве. Замърсяването с графен на повърхностните води може да ги направи токсични.

Продължаване на нашия списък с невероятни бъдещи материали.

Willow Glass

Това стъкло е предоставено от Corning, който вече е производител на защитно покритие за смартфони и таблети, наречено Gorilla Glass. Това стъкло е известно със своята устойчивост на удар и надраскване. Въпреки това, производителите решиха да отидат по-далеч и да разработят ново покритие - Willow Glass.

Това е стъкло, чиято дебелина е сравнима с дебелината на хартията А4. Това е само 100 микротона. По своята функционалност той прилича на обикновено стъкло, а външно е много подобен на пластмасата. С едно значително допълнение - има гъвкавост. Willow Glass може да се огъва в различни посоки, без да се страхува, че ще загуби свойствата си.

Може би скоро това уникално стъкло ще служи като екран за смартфони. В допълнение към невероятната си гъвкавост, Willow Glass е и невероятно устойчиво на високи температури, до 500°C.

Уви, стъклото няма здравината на Gorilla Glass и не предпазва толкова ефективно от механични повреди.

Стъклена плочка

Стъклената плочка е създадена от швейцарската компания SolTech Energy. Тази компания е създадена през 2006 г. Дейността му е насочена към разработване на иновации в областта на алтернативната енергия и тяхната достъпност за широк кръг от хора. Без съмнение това е материалът на бъдещето.

Стъклената плочка не е абсолютна новост, но служителите на компанията твърдят, че са я подобрили.

От основните предимства на такова покритие са:

1. Сила. Материалът не е по-нисък от металните си аналози.
2. Размерът и формата му са избрани по такъв начин, че да може да се използва наполовина с конвенционална метална плочка.
3. Красота. Стъклено покритие за покриваизглежда ефектно и се съчетава хармонично с всеки дизайн на сграда.

Принципът на неговото действие е доста прост. Слънчевите лъчи могат лесно да преминат през стъклото. И тогава те остават на специални повърхности, които поглъщат слънчевата енергия. Можете да се разпореждате с тази енергия по преценка на обитателите - да я използвате за отопление или за електрическата мрежа. Най-голям ефект се постига, когато покривът е обърнат на юг.

"Гъбени" къщи

Оказва се, че гъбите са отличен строителен материал. Американците първи стигнаха до тази идея.

Ecovative е основана от възпитаници на Политехническия институт. Според основателите му, Гавин Макинтайър и Ебен Байер, от мицела може да се получи голямо разнообразие от материали. Не само за строителство, но и за производство на обувки или мебели. Мицелът е струпване на тънки нишки, които захранват гъбата с необходимите й микроелементи. Той разлага органичните вещества в земята (изсъхнала трева и др.). По време на този процес той отделя вещества, слепвайки субстрата, върху който расте.

Създайте материал от гъби по следния начин: свържете мицела и субстрата, опаковайте полученото вещество във форми и го поставете на тъмно място. След няколко дни мицелът разтваря нишките, сякаш циментира субстрата. По време на сушене и термична обработка мицелът се убива. Субстратът е готов за употреба. Технологията е проста, но гениална, което прави гъбите един от невероятните материали на бъдещето.