Nuostabi ateities medžiaga – sąrašas, funkcijos ir įdomūs faktai

2024 Autorius: Henry Conors | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-12 10:27

Vengrų fizikas Denesas Gaboras sakė, kad ateities negalima numatyti, bet ją galima sugalvoti. Ir šie žodžiai visiškai atspindi tikrovę.

Plėtros ateitis

Esu tikras, kad daugelis iš jūsų matė 1998 m. filmą „X failai: kova už ateitį“. Tai fantastinis filmas su trileriu ir detektyvo elementais. Šiandien taip pat kalbėsime apie medžiagas, kurios yra ateitis. Jie nėra klasifikuojami, tačiau apie juos mažai žinoma. Kadangi jų taikymo sritis vis dar nedidelė. Tačiau laikui bėgant šios medžiagos tikrai įsitvirtins rinkoje ir bus plačiai naudojamos.

Medžiagų, kurias aptarsime šiandien, sąrašas:

1. Airgel.
2. Permatomas aliuminis.
3. Metalinės putos.
4. Savaime gydantis betonas.
5. Grafenas.
6. Willow Glass.
7. Stiklo plytelės.
8. Statybinės medžiagos iš grybų.

O dabar panagrinėkime kiekvieną iš jų išsamiau.

Airgel

Airgel yra ateities medžiaga, kurią bus galima panaudoti labai greitai. Informacija apie tai buvo paskelbta dar 2013 m. Plėtra yra Kinijos mokslininkų idėja. Ši nanomedžiaga ne kartąpaminėtas Gineso rekordų knygoje. Viskas dėl jo unikalių savybių.

Airgel (išvertus į rusų kalbą kaip „užšalęs oras“arba „užšalęs dūmas“) yra neįtikėtinai lengvas, nes pagrindinis jo komponentas yra oras. Permatomas, šiek tiek melsvo atspalvio, primena sustingusias skutimosi putas. Tai 99,8 % oro, kuris užpildo mažas ląsteles, kurias galima pamatyti tik mikroskopu.

Airgel yra pagamintas iš paprasto gelio. Tačiau vietoj skysto komponento jame yra dujų. Minimalus tankis (1000 kartų mažesnis už stiklo tankį) yra labai patvarus. Aerogelio mėginiai gali atlaikyti kelis tūkstančius kartų didesnį svorį. Tai taip pat geras šilumos izoliatorius ir gali būti naudojamas kosmose.

Paprastas valdymas daro jį beveik universaliu. Tačiau aerogelis bus labiausiai naudojamas statybose, kaip šilumą izoliuojanti, drėgmei atspari, patikima medžiaga.

Permatomas aliuminis

Technologijos juda į priekį – dabar žiniasklaidoje nuolat pasirodo informacija, kad mokslininkai sukūrė skaidrų aliuminį. Šią naujausią medžiagą, kuri neseniai buvo sukurta ir parduodama su ILON prekės ženklu, sudaro aliuminis, azotas ir deguonis.

Pagrindinė aliuminio kvarco-oksinitrido užduotis yra pakeisti neperšaunamą stiklą. Tačiau jis gali būti naudojamas ne tik šiam tikslui. Ateities medžiaga yra atspari smūgiams. Jobeveik neįmanoma subraižyti. Tuo pačiu metu skaidrus aliuminis yra pusė stiklo svorio.

Šiandien pradėtas naudoti ALON. „Microsoft“jau naudoja metalą. Jis yra „išmaniojo laikrodžio“korpuse. Galbūt kada nors konstrukcijos bus pagamintos iš kvarco-aliuminio oksinitrido. Bet tik tada, kai šios medžiagos kaina nukrenta. Būsimos išlaidos siekia milijardus, nebent išlaidos taps demokratiškesnės.

Metalo putplastis

Ši lengva medžiaga turi unikalią savybę sustabdyti ore esančią kulką ir paversti ją dulkėmis. Tokiu atveju putų sudėtis gali skirtis. Vieno „recepto“nėra. Pavyzdžiui, praleidžiant dujas per išlydytą metalą. Arba į išlydytą aliuminį įpilkite miltelių pavidalo titano hidrido.

Metalinės putos yra medžiagų evoliucijos pavyzdys. Dabar jie atrodo kaip smalsumas, bet netrukus jie taps įprastu ir pažįstamu.

Dėl oro kišenių putplastis turi šilumą izoliuojančių savybių. Jis neskęsta vandenyje, lengvai pjaunamas. Tai leidžia jį naudoti dekoratyviniams darbams. Be to, jis turi natūralų, gražų raštą.

Medžiaga pasižymi akustinėmis savybėmis, yra atspari korozijai ir netirpsta net esant labai aukštai temperatūrai. Jau buvo atlikti jo stabilumo tyrimai. Net 1482°C temperatūroje jis oksidavosi, bet išliko tvirtumas ir struktūra. Žemesnė temperatūra neturi jokios įtakos medžiagos išvaizdai ir savybėms.

Savaime gydantis betonas

Pastatytos konstrukcijos ilgaamžiškumas statant pastatą visada kelia abejonių. Nesąžiningi statybininkai ir nekokybiškos medžiagos gali labai greitai sugriauti naują pastatą. O jo atkūrimas visada reikalauja didelių finansinių išlaidų.

Olandų mokslininkai išsprendė šią problemą. Jie sukūrė savaime gydantį betoną, kuriame yra gyvų bakterijų ir kalcio laktato. Įsivaizduokite, pats betonas „lopais“! Kaip jie veikia?

Bakterijos sugeria kalcio laktatą ir gamina kalkakmenį. Jis užpildo įtrūkimus ir beveik visiškai atkuria betono vientisumą, o tai žymiai sutaupys remonto išlaidas ateityje ir žymiai padidins tarnavimo laiką.

Šį biologinį betoną sukūrė Henkas Jonkersas iš Nyderlandų technikos universiteto. Mokslininkas ir jo komanda praleido 3 metus, kad padarytų šį stebuklą. Henkas sako, kad pasirinko bakterines lazdeles, kurios gali gyventi dešimtmečius be vandens ir deguonies. Bakterijos dedamos į specialias kapsules. Jie atsidaro ir „išleidžia“bakterijas, kai vanduo prasiskverbia pro plyšius. Gaminys jau sėkmingai išbandytas šalia ežero esančiame gelbėjimo stoties pastate.

Ši medžiaga šiuo metu dar nenaudojama. Ir ateitis neabejotinai yra jo.

Grafenas

Mokslininkai įsitikinę, kad ši medžiaga yra ateitis. Jisyra 1 atomo storio anglies sluoksnis. Tai vadinama ploniausia medžiaga pasaulyje.

Pažymėtina, kad grafenas buvo gautas atsitiktinai – mokslininkai Andrejus Geimas ir Konstantinas Novoselovas tiesiog linksminosi. Savo malonumui jie apžiūrėjo lipnios juostos gabalėlius, kurie naudojami kaip grafito pagrindas. Lipnios juostos pagalba jie ėmė sluoksnis po sluoksnio nulupti anglį. Ir dėl to gavome idealiai lygų atomo storio anglies sluoksnį. 2010 m. už šį atradimą mokslininkai buvo apdovanoti Nobelio premija.

Grafeno savybės leidžia laikyti jį būsimos techninės raidos pagrindu. Jis gerokai tvirtesnis už plieną, todėl ateities dalykėliai bus atsparesni patvirtinimams. Ir net keliasdešimt kartų paspartins prisijungimo prie interneto greitį. Tokią nuosavybę tikrai įvertins kiekvienas socialinių tinklų vartotojas.

Grafenas yra ateities medžiaga. Įdomų faktą apie jį neseniai papasakojo mokslininkai. Tyrimo metu buvo atskleista, kad dviejų sluoksnių monoatominis grafenas gali tapti puikia medžiaga šarvams – kietas kaip deimantas, bet lankstus.

Tačiau ši medžiaga turi ir trūkumų. Tai gali pakenkti aplinkai ir žmonių sveikatai. Paviršinių vandenų užteršimas grafenu gali padaryti juos toksiškus.

Tęsiame neįtikėtinų būsimų medžiagų sąrašą.

Willow Glass

Šį stiklą pateikė „Corning“, kuris jau gamina apsauginę dangą išmaniesiems telefonams ir planšetiniams kompiuteriams, vadinamą „Gorilla Glass“. Šis stiklas yra žinomas dėl savo atsparumo smūgiams ir įbrėžimams. Tačiau gamintojai nusprendė žengti toliau ir sukurti naują dangą – Willow Glass.

Tai stiklas, kurio storis panašus į A4 formato popieriaus storį. Tai tik 100 mikrotonų. Savo funkcionalumu jis primena įprastą stiklą, o išoriškai labai panašus į plastiką. Su vienu reikšmingu papildymu – jis pasižymi lankstumu. Willow Glass gali būti lenkiamas įvairiomis kryptimis, nebijant prarasti savo savybių.

Galbūt netrukus šis unikalus stiklas taps išmaniųjų telefonų ekranu. Be nuostabaus lankstumo, Willow Glass taip pat yra neįtikėtinai atsparus aukštai temperatūrai, iki 500 °C.

Deja, stiklas neturi Gorilla Glass stiprumo ir taip efektyviai neapsaugo nuo mechaninių pažeidimų.

Stiklinė plytelė

Stiklinę plytelę sukūrė Šveicarijos įmonė „SolTech Energy“. Ši įmonė buvo įkurta 2006 m. Jos veikla yra skirta plėtoti inovacijas alternatyviosios energijos srityje ir jų prieinamumą plačiam žmonių ratui. Be jokios abejonės, tai ateities medžiaga.

Stiklinės plytelės nėra absoliuti naujovė, tačiau įmonės darbuotojai teigia ją patobulinę.

Iš pagrindinių tokios aprėpties pranašumų yra:

1. Jėga. Medžiaga nėra prastesnė už metalinius analogus.
2. Jo dydis ir forma parenkami taip, kad jį būtų galima naudoti per pusę su įprastomis metalinėmis plytelėmis.
3. Grožis. Stiklo danga stoguiatrodo įspūdingai ir harmoningai dera su bet kokiu pastato dizainu.

Jo veikimo principas gana paprastas. Saulės spinduliai gali lengvai prasiskverbti pro stiklą. Ir tada jie lieka ant specialių paviršių, kurie sugeria saulės energiją. Šia energija galite disponuoti savo nuožiūra – panaudoti šildymui arba elektros tinklams. Didžiausias efektas pasiekiamas, kai stogas pasukamas į pietus.

Grybo namai

Pasirodo, grybai yra puiki statybinė medžiaga. Amerikiečiai pirmieji sugalvojo šią idėją.

Ecovative įkūrė Politechnikos instituto absolventai. Pasak jos įkūrėjų Gavino McIntyre'o ir Ebeno Bayerio, iš grybienos galima gauti daug įvairių medžiagų. Ne tik statyboms, bet ir batų ar baldų gamybai. Grybiena yra plonų siūlų sankaupa, kuri maitina grybelį jam reikalingais mikroelementais. Jis skaido žemėje esančias organines medžiagas (vytėjusią žolę ir kt.). Šio proceso metu jis išskiria medžiagas, sulipindamas substratą, ant kurio auga.

Medžiagą iš grybų kurkite tokiu būdu: sujunkite grybieną ir substratą, gautą medžiagą supakuokite į formas ir padėkite į tamsią vietą. Po kelių dienų grybiena ištirpdo siūlus, tarsi sucementuoja substratą. Džiovinant ir termiškai apdorojant grybiena žūva. Substratas tampa paruoštas naudojimui. Technologija yra paprasta, bet išradinga, todėl grybai yra viena iš nuostabių ateities medžiagų.