Neverjetni materiali prihodnosti - seznam, značilnosti in zanimiva dejstva

2024 Avtor: Henry Conors | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-12 12:33

Madžarski fizik Denes Gabor je dejal, da prihodnosti ni mogoče predvideti, lahko pa jo je izumiti. In te besede v celoti odražajo resničnost.

Prihodnost v razvoju

Prepričan sem, da ste si mnogi od vas ogledali film Dosjeji X: Boj za prihodnost iz leta 1998. To je fantazijski film s trilerji in detektivskimi elementi. Danes bomo govorili tudi o materialih, ki so prihodnost. Niso razvrščeni, vendar je o njih malo znanega. Ker je obseg njihove uporabe še vedno majhen. Toda sčasoma se bodo ti materiali zagotovo uveljavili na trgu in se bodo široko uporabljali.

Seznam materialov, ki jih bomo obravnavali danes:

1. Airgel.
2. Prozoren aluminij.
3. kovinska pena.
4. Samozdravilni beton.
5. Grafen.
6. Willow Glass.
7. Steklene ploščice.
8. Gradbeni materiali iz gob.

In zdaj se podrobneje pogovorimo o vsakem od njih.

Airgel

Airgel je material prihodnosti, ki ga bo mogoče zelo kmalu uporabiti. Informacije o tem so bile objavljene že leta 2013. Razvoj je zamisel kitajskih znanstvenikov. Ta nanomaterial je že večkratomenjen v Guinnessovi knjigi rekordov. Vse zahvaljujoč edinstvenim lastnostim.

Airgel (prevedeno v ruščino kot "zamrznjen zrak" ali "zamrznjen dim") je neverjetno lahek, saj je njegova glavna sestavina zrak. Prozoren, z rahlim modrikastim odtenkom, spominja na zamrznjeno peno za britje. To je 99,8 % zraka, ki napolni drobne celice, ki jih je mogoče videti le z mikroskopom.

Airgel je narejen iz navadnega gela. Toda namesto tekoče komponente vsebuje plin. Z minimalno gostoto (1000-krat manjšo od gostote stekla) je zelo trpežna. Vzorci aerogela lahko prenesejo nekaj tisočkrat večjo težo. Je tudi dober toplotni izolator in se lahko uporablja v vesoljskih aplikacijah.

Enostavnost delovanja ga naredi skoraj univerzalnega. Toda aerogel bo našel največjo uporabo v gradbeništvu, kot toplotnoizolacijski, vlago odporen, zanesljiv material.

Prozoren aluminij

Tehnologije gredo naprej - in zdaj se v medijih redno pojavljajo informacije, da so znanstveniki ustvarili prozoren aluminij. Ta najnovejši material, ki je bil pred kratkim razvit in prodan pod blagovno znamko ILON, je sestavljen iz aluminija, dušika in kisika.

Glavna naloga aluminijevega kvarc-oksinitrida je zamenjati neprebojno steklo. Vendar pa se lahko uporablja ne samo v ta namen. Material prihodnosti je odporen na udarce. Njegovoskoraj nemogoče opraskati. Hkrati je prozoren aluminij polovico teže stekla.

Danes se je začel uporabljati ALON. Microsoft že uporablja kovino. Vsebuje ga telo "pametne ure". Morda bodo nekega dne strukture narejene iz kremenčevega aluminijevega oksinitrida. Toda šele, ko cena tega materiala pade. Prihodnja poraba je v milijardah, razen če stroški postanejo bolj demokratični.

kovinska pena

Ta lahek material ima edinstveno sposobnost, da ustavi kroglo v zraku in jo spremeni v prah. V tem primeru se lahko sestava pene razlikuje. En sam "recept" ni. Na primer prehajanje plina skozi staljeno kovino. Ali pa staljenemu aluminiju dodajte titanov hidrid v prahu.

Kovinska pena je primer evolucije materialov. Zdaj se zdijo kot radovednost, a kmalu bodo postali nekaj običajnega in znanega.

Zaradi prisotnosti zračnih žepov ima pena toplotnoizolacijske lastnosti. Ne potone v vodi, zlahka se reže. To vam omogoča, da ga uporabite za dekorativna dela. Poleg tega ima naraven, lep vzorec.

Materijal ima akustične lastnosti, je odporen proti koroziji in se ne topi niti, ko je izpostavljen zelo visokim temperaturam. Študije njegove stabilnosti so že bile izvedene. Tudi pri temperaturi 1482°C je oksidiral, vendar sta se njegova trdnost in struktura ohranili. Nižje temperature sploh ne vplivajo na videz in lastnosti materiala.

samozdravilni beton

Vzdržljivost postavljene konstrukcije med gradnjo objekta je vedno v dvomih. Brezvestni gradbeniki in nekvalitetni materiali lahko zelo hitro uničijo novo zgradbo. In njegova obnova vedno zahteva velike finančne stroške.

Nizozemski znanstveniki so rešili ta problem. Ustvarili so samozdravilni beton, ki vsebuje žive bakterije in kalcijev laktat. Predstavljajte si, konkretne "zaplate" same! Kako delujejo?

Bakterije absorbirajo kalcijev laktat in proizvajajo apnenec. Zapolni razpoke in skoraj popolnoma obnovi celovitost betona, kar bo znatno prihranilo pri popravilih v prihodnosti in znatno podaljšalo življenjsko dobo.

Ta bio-beton je ustvaril Henk Jonkers s Tehnične univerze Nizozemske. Znanstvenik in njegova ekipa so porabili 3 leta, da so naredili ta čudež. Henk pravi, da je izbral bakterijske palice, ki lahko živijo desetletja brez vode in kisika. Bakterije so nameščene v posebne kapsule. Odprejo se in "sproščajo" bakterije, ko voda pronica skozi razpoke. Izdelek je bil že uspešno preizkušen na stavbi reševalne postaje v bližini jezera.

Ta material se trenutno še ne uporablja. In prihodnost je nedvomno njegova.

Grafen

Znanstveniki so prepričani, da je ta material prihodnost. onje plast ogljika debela 1 atom. Imenuje se najtanjši material na svetu.

Omeniti velja, da je bil grafen pridobljen po naključju - znanstvenika Andrey Geim in Konstantin Novoselov sta se prav zabavala. Za zabavo so pregledali koščke lepilnega traku, ki se uporablja kot substrat za grafit. S pomočjo lepilnega traku so začeli odlepiti ogljik plast za plastjo. In kot rezultat, smo dobili popolnoma enakomeren sloj ogljika, debel atom. Leta 2010 so znanstveniki prejeli Nobelovo nagrado za to odkritje.

Lastnosti grafena nam omogočajo, da ga smatramo za osnovo prihodnjega tehničnega razvoja. Je bistveno močnejši od jekla, zaradi česar bodo pripomočki prihodnosti bolj odporni na potrditve. In celo desetkrat bo pospešilo hitrost dostopa do interneta. Takšno lastnost bo zagotovo cenil vsak uporabnik družbenih omrežij.

Grafen je material prihodnosti. Zanimivo dejstvo o njem so nedavno povedali znanstveniki. Med raziskavo se je pokazalo, da lahko dvoslojni monoatomski grafen postane odličen material za neprebojni jopič – trden kot diamant, a prožen.

Vendar ima ta material tudi slabosti. Lahko škoduje okolju in zdravju ljudi. Kontaminacija površinskih voda z grafenom jih lahko naredi strupene.

Nadaljevanje našega seznama neverjetnih prihodnjih materialov.

Willow Glass

To steklo je zagotovilo podjetje Corning, ki je že proizvajalec zaščitnega premaza za pametne telefone in tablice z imenom Gorilla Glass. To steklo je znano po svoji odpornosti na udarce in praske. Vendar so se proizvajalci odločili iti dlje in razviti nov premaz - Willow Glass.

To je steklo, katerega debelina je primerljiva z debelino papirja A4. To je le 100 mikrotonov. Po svoji funkcionalnosti je podoben navadnemu steklu, navzven pa je zelo podoben plastiki. Z enim pomembnim dodatkom - ima prilagodljivost. Willow Glass je mogoče upogniti v različne smeri brez strahu, da bi izgubili svoje lastnosti.

Morda bo to edinstveno steklo kmalu služilo kot zaslon za pametne telefone. Poleg svoje neverjetne fleksibilnosti je Willow Glass tudi neverjetno odporno na visoke temperature, do 500°C.

Žal, steklo nima trdnosti stekla Gorilla Glass in ne ščiti tako učinkovito pred mehanskimi poškodbami.

steklena ploščica

Stekleno ploščico je ustvarilo švicarsko podjetje SolTech Energy. To podjetje je bilo ustanovljeno leta 2006. Njegove dejavnosti so usmerjene v razvoj inovacij na področju alternativne energije in njihove dostopnosti širokemu krogu ljudi. Nedvomno je to material prihodnosti.

Steklena ploščica ni absolutna novost, a zaposleni v podjetju trdijo, da so jo izboljšali.

Glavne prednosti takšnega kritja so:

1. Moč. Material ni slabši od svojih kovinskih kolegov.
2. Njegova velikost in oblika sta izbrani tako, da ga je mogoče uporabiti na pol s konvencionalno kovinsko ploščico.
3. Lepota. Steklena obloga za strehoizgleda spektakularno in se harmonično ujema s katero koli zasnovo zgradb.

Načelo njegovega delovanja je precej preprosto. Sončni žarki zlahka prehajajo skozi steklo. In potem ostanejo na posebnih površinah, ki absorbirajo sončno energijo. S to energijo lahko razpolagate po presoji stanovalcev – uporabite jo za ogrevanje ali za električno omrežje. Največji učinek je dosežen, ko je streha obrnjena proti jugu.

"gobove" hiše

Izkazalo se je, da so gobe odličen gradbeni material. Američani so prvi prišli na to idejo.

Ecovative so ustanovili diplomanti Politehniškega inštituta. Po besedah njegovih ustanoviteljev, Gavina McIntyra in Ebena Bayerja, je mogoče iz micelija pridobiti najrazličnejši material. Ne samo za gradnjo, ampak tudi za proizvodnjo čevljev ali pohištva. Micelij je skupek tankih niti, ki hranijo glivo z mikroelementi, ki jih potrebuje. Razgrajuje organske snovi v tleh (uvenela trava ipd.). Med tem postopkom sprošča snovi, ki zlepijo substrat, na katerem raste.

Materijal iz gob ustvarite na naslednji način: povežite micelij in substrat, dobljeno snov zapakirajte v oblike in postavite v temen prostor. Po nekaj dneh micelij raztopi niti, kot da cementira substrat. Med sušenjem in toplotno obdelavo se micelij ubije. Substrat je pripravljen za uporabo. Tehnologija je preprosta, a iznajdljiva, zaradi česar so gobe eden od neverjetnih materialov prihodnosti.