Људи су увек тражили прилику да створе најквалитетније и функционалније материјале. Денис Јушин, аутор популарног блога Наука и будућност науке и будућности у Иандек.Ден, говори о материјалима који ће променити свет.
Грапхене
Најперспективнији материјал будућности је графен, дводимензионална модификација угљеника која се састоји од равне кристалне решетке дебљине једног атома. Кристална решетка графена је раван која се састоји од шестерокутних ћелија.
С једне стране, сва невероватна теоријска својства графена ограничена су чињеницом да научници још увек нису успели да добију идеалан дводимензионални филм у слободном стању, због његове термодинамичке нестабилности. Међутим, графен има јединствену електричну проводљивост, што га чини одличном заменом силицијума.
Ово ће створити још минијатурније електронске уређаје. Поред тога, графен је идеалан за складиштење енергије у горивним ћелијама, за употребу у оптикама, стварање флексибилних дисплеја, па чак и за чишћење течности, јер графенски филм пропушта молекуле воде, задржавајући друге супстанце.
Да бисте искористили предност већине јединствених својстава графена, није га потребно применити у савршеном облику. Ако се у филму са графеном појаве оштећења, он може постојати у облику наноцевки. Композитни материјали, извори струје, неурокомпјутерска сучеља и бионика (на пример, вештачки мишићи) - практички нема ограничења за употребу наноцевки.
Чак и злогласни „свемирски лифт“ може бити изграђен захваљујући угљеничним наноцевкама, јер теоретски једнослојна наноцевка дужине неколико километара може издржати тежину и до тоне по квадратном милиметру.
Вантабалцк
Британска компанија Сурреи Наносистемс развила је материјал који може да апсорбује до 99.965% угашеног светла, што га чини најмрачнијим материјалом на свету. Његово име је прикладно - Вантабалцк.
Такво задивљујуће својство се објашњава чињеницом да су формиране од угљеничних наноцевки, које су толико мале да фотони једноставно не могу проћи између њих.
Изгледало би како најцрњи материјал може бити користан? Помаже у спречавању распршења светлости које се може користити у телескопима. Вантабалцк може значајно побољшати квалитет инфрацрвених камера. Може се користити за стварање система топлотне заштите.
Способност материјала да апсорбује различита зрачења отвара могућност стварања најлакших и издржљивих превлака свемирских летелица које штите од зрачења.
Занимљиво је да је стручњацима Сурреи Наносистемса забрањено да са новинарима разговарају о изгледима војне употребе Вантабалцка и они на питање о цени коштају што је могуће краће: „то је скупо“. Али Вантаблацк, барем на војном пољу, може се користити за стварање „температурне камуфлаже“.
Грапхене Аиргел
У последњој деценији, авиони, развијени као класа материјала 1931. године, почели су да посвећују много више пажње. И овде не може без угљеника.Још 2011. године, на основу вишеслојних угљеничних наноцевки, створен је аерогео са густином од 4 мг / цм3. Скоро сваке године појавили су се аерогели са нижом густином, а данас је најслађи материјал графен аиргел, чија је густина само 0,16 мг / цм3.
Изненађујуће, материјал који добијају специјалисти има изузетно високу чврстоћу и еластичност. Након компресије брзо се враћа у форму. У једној секунди може да апсорбује до 68 грама органских једињења. Истовремено, аеросол задржава супстанце које нису растворљиве у води до 900 пута веће од сопствене тежине.
Тако ће, у случају катастрофе, на пример, изливања нафте, бити могуће не само да сакупите сву површину воде, већ и изгубите практично ништа, једноставним избацивањем из ваздуха.
Поред тога, ваздух се може користити као изолациони материјал, у системима за складиштење енергије за катализујуће реакције и као пунило сложених композитних материјала.
Чаша за врбе
Сви знају за Горилла Гласс отпорно на стакло, али шта је са флексибилним стаклима која имају иста својства чврстоће? Упознајте врхово стакло - дебљине само 100 микрона (дебљина лима А4), остало је отпорно на механичка оштећења на нивоу гориле.
Најочитија апликација за њега је стварање флексибилних паметних телефона, али ова идеја није толико популарна. Али говоримо о флексибилном и веома издржљивом стаклу, тако да неће бити проблема са његовом употребом. Компанија за развој каже да ће се њихов производ у будућности широко користити у изради, на пример, опреме за осветљење или чак соларних панела.
Апсолутно све што нас окружује састоји се од широког спектра материјала и чини се, зашто стварати нове ако је све већ? Одговор је очигледан: морамо се бринути о животној средини, разумети да ресурси нису неограничени, развијати океан и нове светове и само побољшати живот свима на Земљи. Нови материјали су увек нове могућности за даљи развој.