5 materijala budućnosti

Tijekom posljednjih nekoliko godina, čovječanstvo je izmislilo čitavu gomilu različitih tehnologija, uređaja i naprava. Međutim, najvažnija komponenta koja dovodi u pitanje realizaciju izuma, u praksi, je proizvodni materijal u kojem se te stvari sastoje i bez kojih je realizacija određenih ideja nemoguća. Nudimo vam da se upoznate s izborom pet najluđih, nedavno izumljenih materijala koji su dizajnirani da promijene budućnost, budući da su njihovi potencijali korištenja i primjenjivosti gotovo neograničeni.

Bubble aluminijski film

Materijal, koji je izumila skupina inženjera sa Sveučilišta Sjeverne Karoline, može biti vrlo koristan u proizvodnji zaštitne opreme i pakiranja za robu. Da bi ga proizveli, znanstvenici uzimaju list aluminija, na njega valjaju bodljikav valjak kako bi stvorili ujednačene udubljenja, ispunite ove udubine sredstvom za pjenjenje poput kalcijevog karbonata ili hidrata tinata, stavite drugi list istog na vrh, stavite ga u peć. Pod utjecajem visoke temperature započinje pjenjenje i kao posljedica toga na mjestu tih „mjehurića“ nastaju zračni prostori..

Daljnji proizvodni testovi potvrdili su da takav metal teži 30 posto manje od običnih listova, dok je u isto vrijeme gotovo 50 posto jači i apsorbira vanjsku energiju koja djeluje na nju. Osim toga, troškovi proizvodnje takvog materijala nisu toliko visoki u usporedbi s normalnim. U isto vrijeme, opseg njegove primjene je praktički nebrojen: od proizvodnje teretnih kontejnera, paketa za lomljive stvari i završetka proizvodnje biciklističkih kaciga.

Titan pjena

Spajanjem spužve od poliuretanske pjene, titanova praha i posebnih komponenti veziva, znanstvenici imaju priliku stvoriti materijal od metala, u obliku koji nalikuje spužvi (ili pjeni). Tijekom proizvodnje glavni okvir od poliuretanske pjene isparava i kao rezultat titan proizvodi neku vrstu “pjenaste” strukture, koja tada može dobiti potrebna svojstva i oblike kada je izložena dodatnoj temperaturi..

Konačna svojstva ovisit će o razini poroznosti takve spužve. Ali najosnovnija - njegova snaga i nevjerojatna lakoća - ostat će. Naravno, posuđe nećete prati s takvom spužvom, ali da bi se materijal koristio kao proizvodnja umjetnih nadomjestaka za kosti, čini se da je idealan način da se on koristi. Prvo, materijal u svojim mehaničkim svojstvima gotovo je identičan koštanom tkivu, a drugo, zahvaljujući poroznosti, prava živa kost može doslovno prerasti u taj materijal. Općenito, pravi "Wolverine" vrlo brzo u vašem gradu.

Graphene airgel

Samo nekoliko mjeseci prije, ovaj materijal je izbacio naslov najlakšeg materijala na svijetu. Prije toga, dlan superiornosti unutar okvira ove osobine pripadao je aerografitu, čija je gustoća 0,18 mg / cm3. Zauzvrat, gustoća novorazvijenog grafenskog aerogela je samo 0,16 mg / cm3, što je niže od helija i samo dva puta niže od vodika. Graphen airgel može doslovno "plutati" u zraku..

Airgel je nastao uporabom sušenja zamrzavanjem (pred-zamrzavanje, a potom i sušenjem u vakuumu) međusobno povezanih ugljikovih nanocijevi i grafena. Rezultat je nevjerojatno lagan materijal s nevjerojatnom snagom i elastičnošću. Njegova upijajuća svojstva ne štete manje - materijal je u stanju apsorbirati različite organske tvari u ukupnoj težini od 900 puta. Kada i kada grafenski airgel postane pristupačniji, savršeno će se nositi s ulogom izolacijskog materijala i biti izvrstan alat za prikupljanje, primjerice, prolivenog ulja..

Spider Silk

Svila je nevjerojatno izdržljiv prirodni materijal, ali nije tako lako dobiti kao što se čini. Stoga je japanska startup tvrtka Spiber odlučila razviti metodu za proizvodnju sintetičke verzije ovog materijala. Tvrtka je uspjela identificirati gen fibroina, koji je ključna komponenta koja omogućuje paucima da proizvode paučinu..

Identificiranjem ovog gena, tvrtka je na bioinženjerski način stvorila bakteriju koja može proizvesti svilu nevjerojatno brzo. Štoviše, ovaj je pristup otvorio mogućnost da Spiber u vrlo kratkom vremenu stvori nove vrste svile, doslovno u roku od 10 dana od početka razvoja i prije uvođenja u proizvodnju. U isto vrijeme, bakterija nije vrlo zahtjevna za hranu, hrani se šećerom, solju i drugim elementima u tragovima. Nakon toga proizvodi poseban protein, koji inženjeri tvrtke pretvaraju u prah, a zatim se iz njega stvara materijal, iz kojeg se mogu napraviti ne samo niti, nego i dati bilo koji željeni oblik. Jedan gram fibroina je dovoljan da proizvede 9 km svilenog konca..

Do 2015. godine Spiber planira stvoriti 10 tona ovog divnog materijala..

Molekularno super ljepilo

Ako ste barem jednom zalepili prste sa superjapom, onda vjerojatno znate kako će biti bolno onda da ih rastrgate. Sada zamislite da su vam prsti zalijepljeni na molekularnoj razini! Povući će ih biti mnogo bolnije. Dakle, skupina istraživača sa Sveučilišta u Oxfordu, inspirirana mogućnostima bakterije Streptococcus pyogenes da se drži drugih stanica, stvorena je na temelju tog principa novi molekularni superleg.

Za njegovu proizvodnju, znanstvenici su uzeli jednu vrstu proteina iz bakterije, onu koja je odgovorna za prianjanje za ljudske stanice, i na temelju toga izmislili su ljepilo koje stvara vezu atomske razine kada dođe u kontakt sa susjednim stanicama. Tako se ispostavilo da je veza toliko jaka da se tijekom laboratorijskih ispitivanja oprema na kojoj su se provodila ispitivanja pokvarila brže nego što je mogla izdržati to ljepilo..

Znanstvenici sada mogu pronaći način da povežu proteine ​​s drugim odabranim molekularnim strukturama, što će nam omogućiti stvaranje ultra-jakih tipova selektivnih adheziva koji neće spajati naše prste..