Az emberek mindig is arra törekedtek, hogy a legmagasabb színvonalú és funkcionális anyagokat készítsék. Denis Jusin, a Yandex.Den népszerű tudományos és blog blogja, a Science & Future, olyan anyagokról beszél, amelyek megváltoztatják a világot.
Grafén
A jövő legígéretesebb anyaga a grafén, egy kétdimenziós szén-módosítás, amely egy atom vastag sík kristályrácsból áll. A grafén kristályrács egy hatszögletű sejtekből álló sík.
Egyrészt a grafén minden hihetetlen elméleti tulajdonságát korlátozza az a tény, hogy a tudósok termodinamikai instabilitása miatt még nem tudtak egy ideális kétdimenziós filmet előállítani szabad állapotban. A grafénnek azonban van egyedülálló elektromos vezetőképessége, amely kiváló helyettesíti a szilíciumot.
Ez még miniatűr elektronikus eszközöket hoz létre. Ezenkívül a grafén ideális az energia tárolására az üzemanyagcellákban, optikában történő felhasználáshoz, rugalmas kijelzők létrehozásához és akár folyadékok tisztításához is, mivel a grafén film átjut a vízmolekulákon, és egyéb csapdákat csapdába ejti.
A grafén egyedülálló tulajdonságainak kihasználása érdekében nem szükséges tökéletes formában alkalmazni. Ha hibák jelennek meg a grafén filmben, akkor nanocsövek formájában létezhetnek. Kompozit anyagok, áramforrások, idegrendszeri számítógépes interfészek és bionikumok (például mesterséges izmok) - a nanocsövek használatára gyakorlatilag nincs korlátozás.
A szén nanocsöveknek köszönhetően még a hírhedt „űrlift” is felépíthető, mivel elméletileg egy többfalú, több kilométer hosszú egyfalú nanocsövek akár tonna / négyzet milliméter súlyt is képes ellenállni.
Vantabalck
A brit Surrey Nanosystems cég olyan anyagot fejlesztett ki, amely az esetleges fény 99,965% -át képes elnyelni, és ezzel a világ legsötétebb anyagává válik. A neve megfelelő - Vantabalck.
Egy ilyen csodálatos tulajdonság azzal magyarázható, hogy szén nanocsövekből áll, amelyek annyira kicsik, hogy a fotonok egyszerűen nem tudnak átjutni közöttük.
Úgy tűnik, hogy lehet a legmélyebb anyag hasznos? Ez segít megakadályozni a fényszórást, amelyet fel lehet használni a távcsövekben. A Vantabalck jelentősen javíthatja az infravörös kamerák minőségét. Használható hővédő rendszerek létrehozására.
Az anyagnak a különféle sugárzások elnyelő képessége megnyitja a kilátást arra, hogy az űrhajók legkönnyebb és tartósabb bevonatát hozzák létre, amely védi a sugárzást.
Érdekes, hogy a Surrey Nanosystems szakemberei számára tilos, hogy az újságírókkal megbeszéljék a Vantabalck katonai felhasználásának kilátásait, és a költségek kérdésére a lehető legtömörebben válaszolnak: "ez nagyon drága". De legalább a katonai terepen található Vantablack felhasználható "hőmérsékleti álcázás" létrehozására.
Graphene Airgel
Az elmúlt évtizedben az 1931-ben anyagcsoportként kifejlesztett airgelek sokkal több figyelmet fordítottak. Szén-dioxid nélkül is itt nem tudnánk megbirkózni.2011-ben egy többrétegű szén nanocsövekből 4 mg / cm3 sűrűségű léggelt hoztak létre. Szinte minden évben alacsonyabb sűrűségű léggömbök jelentkeztek, és manapság a legkönnyebb anyag a grafén léggél, amelynek sűrűsége csak 0,16 mg / cm3.
Meglepő módon a szakemberek által nyert anyag rendkívül magas szilárdsággal és rugalmassággal rendelkezik. A tömörítés után a lehető leggyorsabban tér vissza az űrlapra. Egy másodperc alatt 68 gramm szerves vegyületet képes felszívni. Ugyanakkor az airgel olyan anyagokat tárol, amelyek a vízben nem oldódnak a saját tömegük 900-szorosáig.
Így például katasztrófa, például olajszennyezés esetén az egészet a víz felszínéről nemcsak összegyűjtheti, hanem gyakorlatilag semmit sem veszítheti el, egyszerűen kihúzva egy léggélből.
Ezen túlmenően az airgel szigetelő anyagként, energiatároló rendszerekben használható a reakciók katalizálásához és töltőanyagként összetett kompozit anyagokhoz.
Fűzfa üveg
Mindenki tudja a Gorilla Glass ütésálló üvegből, de mi a helyzet az azonos szilárdsági tulajdonságokkal rendelkező rugalmas üveggel? Meet Willow Glass - mindössze 100 mikron vastagsággal (A4-es lapvastagság) ellenáll a gorilla szintjén a mechanikai sérüléseknek.
A legnyilvánvalóbb alkalmazás számára a rugalmas okostelefonok létrehozása, ám ez az ötlet nem olyan népszerű. De egy rugalmas és nagyon tartós üvegről beszélünk, hogy a használatával ne legyen probléma. A fejlesztő cég szerint a jövőben termékeiket széles körben alkalmazzák például világítóberendezések vagy akár napelemek gyártására.
Az abszolút mindent, ami körülvesz minket, nagyon sokféle anyagból áll, és úgy tűnik, miért hozzon létre új, ha minden már ott van? A válasz nyilvánvaló: törődnünk kell a környezettel, meg kell értenünk, hogy az erőforrások nem korlátozottak, fejleszteni kell az óceánt és az új világokat, és egyszerűbbé kell tennünk az életét a Földön élők számára. Az új anyagok mindig új lehetőségek a továbbfejlesztéshez.