5 materialov prihodnosti

V zadnjih nekaj letih je človeštvo izumilo veliko različnih tehnologij, naprav in pripomočkov. Vendar pa je najpomembnejša komponenta, ki postavlja pod vprašaj uresničevanje izumov, v praksi produkcijski material, ki ga sestavljajo te stvari in brez katerih je realizacija določenih idej nemogoča. Ponujamo vam, da se seznanite z izbiro petih najbolj norih, nedavno izumljenih materialov, ki so namenjeni spreminjanju prihodnosti, saj so njihovi potenciali uporabe in uporabnosti skoraj neomejeni..

Mehki aluminijasti film

Gradivo, ki ga je izumila skupina inženirjev z Univerze v Severni Karolini, je lahko zelo uporabno pri proizvodnji zaščitne opreme in embalaže za blago. Da bi ga izdelali, znanstveniki vzamejo aluminijasto folijo in na njej zavrtijo bodičasto kolesce, da ustvarijo enotne vdolbine, zapolnijo te vdolbine s sredstvom za penjenje, kot je kalcijev karbonat ali tinatni hidrat, položijo drugi list na vrhu, ga zavijejo in položijo v peč. Pod vplivom visoke temperature se začne penjenje in zato se na mestu teh »mehurčkov« oblikujejo zračni prostori..

Nadaljnji proizvodni testi so potrdili, da takšna kovina tehta 30 odstotkov manj od navadnih listov, hkrati pa je skoraj 50 odstotkov močnejša in absorbira zunanjo energijo, ki deluje na njej. Poleg tega stroški proizvodnje takšnega materiala niso tako visoki v primerjavi z običajnimi. Obenem je področje njegove uporabe praktično nešteto: od proizvodnje tovornih kontejnerjev, paketov za krhke stvari in zaključka s proizvodnjo kolesarskih čelad..

Titanova pena

S povezovanjem gobice iz poliuretanske pene, titanovega prahu in posebnih vezivnih sestavin lahko znanstveniki ustvarijo material, izdelan iz kovine, v obliki, ki spominja na gobo (ali peno). Med izdelavo se glavni okvir iz poliuretanske pene izhlapi in tako titan proizvaja nekakšno »penasto« strukturo, ki jo lahko potem, ko je izpostavljena dodatni temperaturi, dobimo potrebne lastnosti in oblike..

Končne lastnosti bodo odvisne od stopnje poroznosti takšne gobice. Toda najbolj osnovna - njegova moč in neverjetna lahkotnost - bo ostala. Seveda ne boste pomivali posode s takšno gobico, ampak uporabite material kot proizvodnjo umetnih kostnih nadomestkov, se zdi, da je idealen način za njegovo uporabo. Prvič, material v svojih mehanskih lastnostih je skoraj enak kostnemu tkivu, in drugič, zaradi poroznosti lahko resnična živa kost dobesedno preraste v ta material. Na splošno, pravi "Wolverine" zelo kmalu v vašem mestu.

Graphen airgel

Pred nekaj meseci je ta material izničil naslov najlažjega materiala na svetu. Pred tem je dlani superiornosti v okviru te lastnine pripadala aerografitu, katerega gostota je 0,18 mg / cm3. Po drugi strani pa je gostota na novo razvitega grafenskega aerogela le 0,16 mg / cm3, kar je nižje od helija in le dvakrat nižje od vodikovega. Graphen airgel lahko dobesedno "plava" v zraku..

Airgel je nastal z uporabo liofilizacijskega (pred zamrzovanjem in nato naknadnega sušenja v vakuumu) medsebojno povezanih ogljikovih nanocevk in grafena. Rezultat je neverjetno lahek material z neverjetno trdnostjo in elastičnostjo. Njegova absorpcijska lastnost ne vpliva manj - material je sposoben absorbirati različne organske snovi v skupni količini 900 krat lastne teže. Če in ko bo grafen postal bolj dostopen, se bo popolnoma odzval na vlogo izolacijskega materiala in bo odlično orodje za zbiranje, na primer, razlitega olja..

Spider Silk

Silk je izjemno trpežen naravni material, vendar ga ni tako enostavno dobiti, kot se zdi. Zato se je japonska startup družba Spiber odločila razviti metodo za izdelavo sintetične različice tega materiala. Podjetje je bilo sposobno identificirati gen fibroina, ki je ključna sestavina, ki omogoča pajkom, da proizvajajo pajek..

Po identifikaciji tega gena je podjetje na bioinženirski način ustvarilo bakterijo, ki lahko proizvede svilo izjemno hitro. Poleg tega je ta pristop odprl možnost, da je podjetje Spiber v zelo kratkem času ustvarilo nove vrste svile, in sicer dobesedno v 10 dneh od začetka razvoja in pred njegovo uvedbo v proizvodnjo. Hkrati bakterija ni zelo zahtevna za hrano, hrani se s sladkorjem, soljo in drugimi elementi v sledovih. Po tem izdeluje posebno beljakovino, ki jo inženirji podjetja zmeljejo v prah, iz nje pa nastane material, iz katerega lahko naredimo ne samo niti, temveč tudi dajemo kakršnokoli želeno obliko. En gram fibroina je dovolj za proizvodnjo 9 km svilene niti..

Do leta 2015 namerava Spiber ustvariti 10 metričnih ton tega čudovitega materiala..

Molekularno super lepilo

Če ste vsaj enkrat prilepili prste skupaj s superlitino, potem verjetno veste, kako boleče bo potem, da jih raztrgate. Zdaj si predstavljajte, da so vaši prsti zlepljeni na molekularni ravni! Izvlecite jih bo veliko bolj boleče. Torej, skupina raziskovalcev z Univerze v Oxfordu, ki se zgleduje po možnostih bakterije Streptococcus pyogenes, da se držijo drugih celic, so na podlagi tega načela ustvarili novo molekularno superzlato..

Za svojo proizvodnjo so znanstveniki vzeli eno vrsto beljakovin iz bakterije, ki je odgovorna za vezavo na človeške celice, in na podlagi tega izumili lepilo, ki ustvarja vez atomske ravni, ko pride v stik s sosednjimi celicami. Tako se izkaže, da je povezava tako močna, da se je med laboratorijskimi testi oprema, na kateri so bili opravljeni testi, razpadla hitreje, kot bi lahko zdržala to lepilo..

Znanstveniki zdaj najdejo način, kako povezati beljakovine z drugimi izbranimi molekularnimi strukturami, kar nam bo omogočilo, da ustvarimo zelo močne vrste selektivnih lepil, ki ne bodo prilepili naših prstov..