5 materiálov budúcnosti

Počas posledných niekoľkých rokov, ľudstvo vynašiel veľa rôznych technológií, zariadení a gadgets. Najdôležitejšou zložkou, ktorá spochybňuje realizáciu vynálezov, je však v praxi výrobný materiál, z ktorého tieto veci pozostávajú a bez ktorého je realizácia určitých myšlienok nemožná. Ponúkame Vám možnosť zoznámiť sa s výberom piatich najnebezpečnejších, nedávno vymyslených materiálov, ktoré sú navrhnuté tak, aby zmenili budúcnosť, pretože ich potenciál použitia a použiteľnosti je takmer neobmedzený..

Bublinový hliníkový film

Materiál, ktorý vynalezla skupina inžinierov z University of North Carolina, môže byť veľmi užitočný pri výrobe ochranných pomôcok a obalov pre tovar. Na jeho výrobu si vedci odoberú hliníkový hárok, navinú naň valček, aby vytvorili rovnomerné priehlbiny, vyplnili tieto priehlbiny penotvorným činidlom, napríklad uhličitanom vápenatým alebo cínatým hydrátom, položte na seba druhý hárok, navinúť ho a vložiť do pece. Pod vplyvom vysokých teplôt sa začína penenie a v dôsledku toho sa na mieste týchto „bublín“ vytvárajú vzduchové priestory..

Ďalšie výrobné testy potvrdili, že takýto kov váži o 30 percent menej ako bežné plechy, pričom zároveň je o takmer 50 percent silnejší a absorbuje vonkajšiu energiu, ktorá naň pôsobí. Okrem toho náklady na výrobu takéhoto materiálu nie sú v porovnaní s normálnymi nákladmi také vysoké. Zároveň je rozsah jeho použitia prakticky nespočetný: od výroby nákladných kontajnerov, balíkov na krehké veci až po výrobu cyklistických prilieb..

Titánová pena

Spojením polyuretánovej penovej špongie, titánového prášku a špeciálnych zložiek spojiva majú vedci možnosť vytvoriť materiál vyrobený z kovu vo forme podobnej špongii (alebo pene). Počas výroby sa hlavný rám polyuretánovej peny odparuje a výsledkom je, že titán vytvára akúsi „penovú“ štruktúru, ktorá potom môže byť vystavená potrebným vlastnostiam a formám pri vystavení dodatočnej teplote..

Konečné vlastnosti budú závisieť od úrovne pórovitosti takejto špongie. Ale najzákladnejšie - jeho sila a neuveriteľná ľahkosť - zostane. Samozrejme, že nebudete umývať riad s takou špongiou, ale aplikovať materiál, pretože výroba umelých náhrad kostí sa zdá byť ideálnym spôsobom, ako ho použiť. Po prvé, materiál v jeho mechanických vlastnostiach je takmer identický s kostným tkanivom, a po druhé, vďaka pórovitosti, môže skutočná živá kosť doslova vyrastať do tohto materiálu. Všeobecne platí, že skutočný "Wolverine" veľmi skoro vo vašom meste.

Grafénový aerogél

Len pred pár mesiacmi tento materiál vyradil názov najľahšieho materiálu na svete. Predtým patrila dlaň nadradenosti v rámci tohto majetku aerografiu, ktorého hustota je 0,18 mg / cm3. Hustota novo vyvinutého grafénového aerogélu je len 0,16 mg / cm3, čo je menej ako hustota hélia a len dvakrát nižšia ako vodík. Graphene airgel môže doslova "plávať" vo vzduchu..

Aerogél bol vytvorený pomocou lyofilizácie (predzmrazenie a potom následné sušenie vo vákuu) vzájomne spojených uhlíkových nanotrubíc a grafénu. Výsledkom je neuveriteľne ľahký materiál s úžasnou pevnosťou a pružnosťou. Jeho absorpčné vlastnosti zasiahnu menej - materiál je schopný absorbovať rôzne organické látky v celkovom množstve 900-násobku svojej vlastnej hmotnosti. Keď a ak sa grafénový aerogél stane prístupnejším, dokonale sa vyrovná s úlohou izolačného materiálu a bude vynikajúcim nástrojom na zber napr. Rozliateho oleja..

Spider Silk

Hodváb je neuveriteľne trvanlivý prírodný materiál, ale nie je to také jednoduché, ako sa zdá. Preto sa japonská spoločnosť Spiber rozhodla vyvinúť spôsob výroby syntetickej verzie tohto materiálu. Spoločnosť dokázala identifikovať fibroínový gén, ktorý je kľúčovou zložkou, ktorá umožňuje pavúkom produkovať pavučiny..

Po identifikácii tohto génu spoločnosť v bioinžinierstve vytvorila baktériu, ktorá môže produkovať hodváb neuveriteľne rýchlo. Tento prístup navyše otvoril možnosť, aby Spiber vytvoril nové druhy hodvábu vo veľmi krátkom časovom období, doslova do 10 dní od začiatku vývoja a pred jeho zavedením do výroby. Zároveň baktéria nie je príliš náročná na potraviny, živí sa cukrom, soľou a inými stopovými prvkami. Potom vyrába špeciálny proteín, ktorý inžinieri spoločnosti rozomelú na prášok, a potom sa z neho vytvorí materiál, z ktorého môžete vyrobiť nielen nite, ale aj akýkoľvek požadovaný tvar. Jeden gram fibroínu stačí na výrobu 9 km hodvábnej nite..

Do roku 2015 plánuje Spiber vytvoriť 10 metrických ton tohto nádherného materiálu..

Molekulárne super lepidlo

Ak si aspoň raz prilepíte prsty spolu s superglue, potom pravdepodobne viete, aké bolestivé bude potom ich roztrhnúť. Teraz si predstavte, že vaše prsty sú zlepené na molekulárnej úrovni! Vytiahnite ich bude oveľa bolestivejšie. Takže skupina výskumníkov z University of Oxford, inšpirovaná možnosťami baktérií Streptococcus pyogenes prilepiť sa na iné bunky, vytvorila na základe tohto princípu nové molekulárne superglue.

Na jeho produkciu, vedci vzali jeden typ bielkovín z baktérie, ten, ktorý je zodpovedný za dodržiavanie ľudských buniek, a na základe toho, že vynalezli lepidlo, ktoré vytvára atómovej úrovni väzby, keď príde do styku so susednými bunkami. Spojenie sa tak javí ako také silné, že počas laboratórnych testov sa zariadenie, na ktorom sa uskutočnili skúšky, zrútilo rýchlejšie, ako by mohlo toto lepidlo odolať..

V súčasnosti zostáva pre vedcov, aby našli spôsob, ako spojiť proteíny s inými vybranými molekulárnymi štruktúrami, čo nám umožní vytvoriť ultra silné typy selektívnych lepidiel, ktoré nebudú spájať prsty..