Fremtidens fantastiske materialer - liste, funktioner og interessante fakta

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-12 05:25

Ungarnske fysiker Denes Gabor sagde, at fremtiden ikke kan forudses, men den kan opfindes. Og disse ord afspejler fuldt ud virkeligheden.

Fremtid i udvikling

Jeg er sikker på, at mange af jer har set 1998-filmen The X-Files: The Fight for the Future. Dette er en fantasyfilm med thriller- og detektivelementer. I dag vil vi også tale om materialer, der er fremtiden. De er ikke klassificeret, men man ved kun lidt om dem. Fordi omfanget af deres anvendelse stadig er lille. Men med tiden vil disse materialer helt sikkert vinde fodfæste på markedet og blive meget brugt.

Liste over materialer, vi vil dække i dag:

1. Airgel.
2. Transparent aluminium.
3. Metalskum.
4. Selvhelbredende beton.
5. Graphene.
6. Pilgeglas.
7. Glasfliser.
8. Byggematerialer fra svampe.

Og lad os nu dvæle ved hver af dem mere detaljeret.

Airgel

Airgel er fremtidens materiale, der kan bruges meget snart. Oplysninger om det blev offentliggjort tilbage i 2013. Udviklingen er udtænkt af kinesiske videnskabsmænd. Dette nanomateriale har gentagne gangenævnt i Guinness Rekordbog. Alt sammen takket være dets unikke egenskaber.

Airgel (oversat til russisk som "frossen luft" eller "frossen røg") er utrolig let, fordi dens hovedkomponent er luft. Gennemskinnelig, med en let blålig farvetone, ligner den et frossent barberskum. Det er 99,8 % luft, som fylder små celler, som kun kan ses med et mikroskop.

Airgel er lavet af almindelig gel. Men i stedet for en flydende komponent indeholder den en gas. Med en minimumsdensitet (1000 gange mindre end densiteten af glas) er den meget holdbar. Aerogelprøver kan modstå flere tusinde gange deres vægt. Det er også en god termisk isolator og kan bruges i rumapplikationer.

Nem betjening gør den næsten universel. Men aerogel vil finde den største brug i byggeriet, som et varmeisolerende, fugttæt, pålideligt materiale.

Transparent aluminium

Teknologier bevæger sig fremad - og nu dukker der jævnligt information op i medierne om, at forskere har skabt gennemsigtigt aluminium. Dette nyeste materiale, som for nylig blev udviklet og solgt under ILON-mærket, består af aluminium, nitrogen og oxygen.

Aluminium kvarts-oxynitrids hovedopgave er at erstatte skudsikkert glas. Det kan dog ikke kun bruges til dette formål. Fremtidens materiale er slagfast. Hansnæsten umuligt at ridse. Samtidig vejer gennemsigtigt aluminium halvdelen af glas.

I dag begyndte ALON at blive brugt. Microsoft bruger allerede metal. Det er indeholdt i kroppen af "smart-uret". Måske en dag vil strukturer blive lavet af kvarts-aluminiumoxynitrid. Men kun når prisen på dette materiale falder. Fremtidige udgifter er i milliardklassen, medmindre omkostningerne bliver mere demokratiske.

Metalskum

Dette letvægtsmateriale har den unikke evne til at stoppe en kugle i luften og forvandle den til støv. I dette tilfælde kan sammensætningen af skummet variere. Der er ingen enkelt "opskrift". For eksempel at lede gas gennem smeltet metal. Eller tilsæt pulveriseret titaniumhydrid til smeltet aluminium.

Metalskum er et eksempel på udviklingen af materialer. Nu virker de som en kuriosum, men snart bliver de noget almindeligt og velkendt.

På grund af tilstedeværelsen af luftlommer har skummet varmeisolerende egenskaber. Den synker ikke i vand, den skæres let. Dette giver dig mulighed for at bruge det til dekorativt arbejde. Desuden har den et naturligt, smukt mønster.

Materialet har akustiske egenskaber, er modstandsdygtigt over for korrosion og smelter ikke, selv når det udsættes for meget høje temperaturer. Der er allerede udført undersøgelser af dets stabilitet. Selv ved en temperatur på 1482°C oxiderede den, men dens styrke og struktur blev bevaret. Lavere temperaturer påvirker overhovedet ikke materialets udseende og egenskaber.

Selvhelbredende Beton

Holdbarheden af den opførte struktur under opførelsen af bygningen er altid i tvivl. Skruppelløse bygherrer og materialer af lav kvalitet kan ødelægge en ny bygning meget hurtigt. Og dets restaurering kræver altid enorme økonomiske udgifter.

Hollandske videnskabsmænd har løst dette problem. De skabte selvhelbredende beton, som indeholder levende bakterier og calciumlaktat. Forestil dig, beton "lapper" sig selv! Hvordan fungerer de?

Bakterier absorberer calciumlactat og producerer kalksten. Det udfylder revner og genopretter næsten fuldstændigt betonens integritet, hvilket vil spare betydeligt på reparationer i fremtiden og øge levetiden markant.

Denne biobeton blev skabt af Henk Jonkers fra det tekniske universitet i Holland. Videnskabsmanden og hans team brugte 3 år på at lave dette mirakel. Henk fortæller, at han valgte bakteriestænger, der kan leve i årtier uden vand og ilt. Bakterier placeres i specielle kapsler. De åbner og "frigiver" bakterier, når vand siver gennem sprækkerne. Produktet er allerede blevet testet med succes på bygningen af redningsstationen i nærheden af søen.

Dette materiale er ikke brugt endnu. Og fremtiden er uden tvivl hans.

Graphene

Forskere er overbeviste om, at dette materiale er fremtiden. Haner et lag af carbon 1 atom tykt. Det kaldes det tyndeste materiale i verden.

Det er bemærkelsesværdigt, at grafen blev opnået ved et uheld - forskerne Andrey Geim og Konstantin Novoselov havde det bare sjovt. For sjov undersøgte de stykker klæbebånd, som bruges som underlag til grafit. Ved hjælp af gaffatape begyndte de at pille kulstoffet af lag for lag. Og som et resultat fik vi et perfekt jævnt lag kulstof på et atomtykt lag. I 2010 blev videnskabsmænd tildelt Nobelprisen for denne opdagelse.

Grafens egenskaber giver os mulighed for at betragte det som grundlaget for fremtidige tekniske udviklinger. Det er væsentligt stærkere end stål, hvilket vil gøre fremtidens gadgets mere modstandsdygtige over for bekræftelser. Og selv dusinvis af gange vil fremskynde hastigheden af adgang til internettet. En sådan ejendom vil helt sikkert blive værdsat af enhver bruger af sociale netværk.

Graphene er fremtidens materiale. En interessant kendsgerning om ham blev for nylig fort alt af videnskabsmænd. I løbet af forskningen blev det afsløret, at to-lags monoatomisk grafen kan blive et fremragende materiale til kropsrustning - hård som en diamant, men fleksibel.

Dette materiale har dog også ulemper. Det kan skade miljøet og menneskers sundhed. Grafenforurening af overfladevand kan gøre dem giftige.

Fortsætter vores liste over utrolige fremtidige materialer.

Pilgeglas

Dette glas blev leveret af Corning, som allerede er producent af en beskyttende belægning til smartphones og tablets kaldet Gorilla Glass. Dette glas er kendt for dets slag- og ridsefasthed. Men producenterne besluttede at gå videre og udvikle en ny belægning - Willow Glass.

Dette er glas, hvis tykkelse kan sammenlignes med tykkelsen af A4-papir. Det er kun 100 mikroton. Med hensyn til dets funktionalitet ligner det almindeligt glas, og udadtil minder det meget om plastik. Med én væsentlig tilføjelse - den har fleksibilitet. Pileglas kan bøjes i forskellige retninger uden frygt for at miste dets egenskaber.

Måske snart vil dette unikke glas tjene som en skærm til smartphones. Ud over sin fantastiske fleksibilitet er Willow Glass også utrolig modstandsdygtig over for høje temperaturer, op til 500°C.

Ak, glasset har ikke Gorilla Glass' styrke og beskytter ikke så effektivt mod mekaniske skader.

Glasfliser

Glasflisen blev skabt af det schweiziske firma SolTech Energy. Denne virksomhed blev etableret i 2006. Dets aktiviteter er rettet mod at udvikle innovationer inden for alternativ energi og deres tilgængelighed for en bred vifte af mennesker. Dette er uden tvivl fremtidens materiale.

Glasfliser er ikke en absolut nyhed, men virksomhedens medarbejdere hævder at have forbedret den.

Af de vigtigste fordele ved en sådan dækning er:

1. Styrke. Materialet er ikke ringere end dets metalmodstykker.
2. Dens størrelse og form er valgt på en sådan måde, at den kan bruges på midten med en konventionel metalflise.
3. Skønhed. Glasinddækning til tagetser spektakulært ud og blander sig harmonisk med ethvert bygningsdesign.

Princippet for dens funktion er ret simpelt. Solens stråler kan nemt passere gennem glasset. Og så forbliver de på specielle overflader, der absorberer solenergi. Du kan disponere over denne energi efter beboernes skøn - brug den til opvarmning eller til elnettet. Den største effekt opnås, når taget drejes mod syd.

"Svampe"-huse

Det viser sig, at svampe er et fremragende byggemateriale. Amerikanerne kom først med denne idé.

Ecovative blev grundlagt af kandidater fra Polytechnic Institute. Ifølge dets grundlæggere, Gavin McIntyre og Eben Bayer, kan en bred vifte af materiale opnås fra myceliet. Ikke kun til byggeri, men også til produktion af sko eller møbler. Myceliet er en klynge af tynde tråde, der fodrer svampen med de mikroelementer, den har brug for. Det nedbryder organisk stof i jorden (visnet græs osv.). Under denne proces frigiver den stoffer, der klæber sammen substratet, som den vokser på.

Opret materiale fra svampe på følgende måde: Forbind myceliet og substratet, pak det resulterende stof i former og læg det på et mørkt sted. Efter et par dage opløser myceliet trådene, som om at cementere substratet. Under tørring og varmebehandling dræbes myceliet. Underlaget bliver klar til brug. Teknologien er enkel, men genial, hvilket gør svampe til et af fremtidens fantastiske materialer.