Úžasné materiály budúcnosti – zoznam, funkcie a zaujímavé fakty

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-12 12:19

Maďarský fyzik Denes Gabor povedal, že budúcnosť sa nedá predvídať, ale dá sa vymyslieť. A tieto slová plne odrážajú realitu.

Budúcnosť vo vývoji

Určite mnohí z vás videli film Akty X: Boj o budúcnosť z roku 1998. Ide o fantasy film s trilerovými a detektívnymi prvkami. Dnes si povieme aj o materiáloch, ktoré sú budúcnosťou. Nie sú klasifikované, ale málo sa o nich vie. Pretože rozsah ich aplikácie je stále malý. Postupom času si však tieto materiály určite získajú pevné miesto na trhu a budú široko používané.

Zoznam materiálov, ktorým sa dnes budeme venovať:

1. Airgel.
2. Priehľadný hliník.
3. Kovová pena.
4. Samoopravný betón.
5. Graphene.
6. Willow Glass.
7. Sklenené dlaždice.
8. Stavebné materiály z húb.

A teraz sa pozrime na každú z nich podrobnejšie.

Airgel

Airgel je materiál budúcnosti, ktorý bude možné čoskoro použiť. Informácie o tom boli zverejnené ešte v roku 2013. Vývoj je duchovným dieťaťom čínskych vedcov. Tento nanomateriál opakovaneuvedené v Guinessovej knihe rekordov. To všetko vďaka svojim jedinečným vlastnostiam.

Airgel (v preklade do ruštiny „zamrznutý vzduch“alebo „zamrznutý dym“) je neuveriteľne ľahký, pretože jeho hlavnou zložkou je vzduch. Priesvitný, s miernym modrastým nádychom, pripomína zamrznutú penu na holenie. Je to 99,8 % vzduch, ktorý vypĺňa malé bunky, ktoré možno vidieť iba mikroskopom.

Airgel je vyrobený z obyčajného gélu. Ale namiesto kvapalnej zložky obsahuje plyn. S minimálnou hustotou (1000-krát menšou ako hustota skla) je veľmi odolný. Vzorky aerogélu vydržia niekoľkotisícnásobok svojej hmotnosti. Je tiež dobrým tepelným izolantom a môže byť použitý vo vesmírnych aplikáciách.

Jednoducho ovládania je takmer univerzálne. Ale aerogél nájde najväčšie využitie v stavebníctve, ako tepelne izolačný, odolný voči vlhkosti a spoľahlivý materiál.

Priehľadný hliník

Technológie idú dopredu – a teraz sa v médiách pravidelne objavujú informácie, že vedci vytvorili priehľadný hliník. Tento najnovší materiál, ktorý bol nedávno vyvinutý a predávaný pod značkou ILON, pozostáva z hliníka, dusíka a kyslíka.

Hlavnou úlohou quartz-oxynitridu hliníka je nahradiť nepriestrelné sklá. Dá sa však použiť nielen na tento účel. Materiál budúcnosti je odolný voči nárazom. Jehotakmer nemožné poškriabať. Priehľadný hliník má zároveň polovičnú hmotnosť ako sklo.

Dnes sa začal používať ALON. Microsoft už používa kov. Je obsiahnutý v tele „inteligentných hodiniek“. Možno raz budú štruktúry vyrobené z oxynitridu kremeňa a hliníka. Ale až keď cena tohto materiálu klesne. Budúce výdavky sú v miliardách, pokiaľ sa náklady nestanú demokratickejšími.

Kovová pena

Tento ľahký materiál má jedinečnú schopnosť zastaviť guľku vo vzduchu a premeniť ju na prach. V tomto prípade sa zloženie peny môže líšiť. Neexistuje jediný „recept“. Napríklad prechod plynu cez roztavený kov. Alebo pridajte práškový hydrid titánu do roztaveného hliníka.

Kovová pena je príkladom evolúcie materiálov. Teraz vyzerajú ako kuriozita, ale čoskoro sa stanú niečím obyčajným a známym.

Vďaka prítomnosti vzduchových vreciek má pena tepelne izolačné vlastnosti. Nepotápa sa vo vode, ľahko sa krája. To vám umožní použiť ho na dekoratívne práce. Navyše má prirodzený, krásny vzor.

Materiál má akustické vlastnosti, je odolný voči korózii a netopí sa ani pri vystavení veľmi vysokým teplotám. Štúdie jeho stability už boli vykonané. Už pri teplote 1482°C oxidoval, no jeho pevnosť a štruktúra zostala zachovaná. Nižšie teploty vôbec neovplyvňujú vzhľad a vlastnosti materiálu.

Samoliečivý betón

Trvanlivosť postavenej konštrukcie počas výstavby budovy je vždy na pochybách. Bezohľadní stavitelia a nekvalitné materiály môžu novostavbu veľmi rýchlo zničiť. A jeho obnova si vždy vyžaduje obrovské finančné náklady.

Holandskí vedci tento problém vyriešili. Vytvorili samoopravný betón, ktorý obsahuje živé baktérie a laktát vápenatý. Predstavte si, že betón „záplaty“sám! Ako fungujú?

Baktérie absorbujú laktát vápenatý a produkujú vápenec. Vypĺňa trhliny a takmer úplne obnovuje celistvosť betónu, čo výrazne ušetrí na opravách v budúcnosti a výrazne zvýši životnosť.

Tento biobetón vytvoril Henk Jonkers z Technickej univerzity v Holandsku. Vedec a jeho tím strávili 3 roky, aby urobili tento zázrak. Henk hovorí, že si vybral bakteriálne tyčinky, ktoré dokážu žiť desaťročia bez vody a kyslíka. Baktérie sú umiestnené v špeciálnych kapsulách. Otvárajú sa a „uvoľňujú“baktérie, keď voda presakuje cez trhliny. Produkt už bol úspešne testovaný na budove záchrannej stanice neďaleko jazera.

Tento materiál sa momentálne ešte nepoužíva. A budúcnosť je nepochybne jeho.

Graphene

Vedci sú presvedčení, že tento materiál je budúcnosť. Onje vrstva uhlíka hrubá 1 atóm. Hovorí sa mu najtenší materiál na svete.

Je pozoruhodné, že grafén bol získaný náhodou - vedci Andrey Geim a Konstantin Novoselov sa len zabávali. Pre zábavu skúmali kúsky lepiacej pásky, ktorá sa používa ako substrát pre grafit. Pomocou lepiacej pásky začali vrstvu po vrstve odlepovať uhlík. A ako výsledok sme dostali dokonale rovnú vrstvu uhlíka hrubá atóm uhlíka. V roku 2010 dostali vedci za tento objav Nobelovu cenu.

Vlastnosti grafénu nám umožňujú považovať ho za základ budúceho technického rozvoja. Je výrazne pevnejšia ako oceľ, vďaka čomu budú vychytávky budúcnosti odolnejšie voči potvrdeniam. A dokonca desiatky krát zrýchli rýchlosť prístupu na internet. Takúto vlastnosť určite ocení každý užívateľ sociálnych sietí.

Grafén je materiál budúcnosti. Zaujímavý fakt o ňom nedávno povedali vedci. V priebehu výskumu sa zistilo, že dvojvrstvový monoatomický grafén sa môže stať vynikajúcim materiálom pre nepriestrelné vesty – tvrdé ako diamant, ale flexibilné.

Tento materiál má však aj nevýhody. Môže poškodiť životné prostredie a ľudské zdravie. Kontaminácia povrchových vôd grafénom ich môže urobiť toxickými.

Pokračovanie v našom zozname neuveriteľných materiálov budúcnosti.

Willow Glass

Toto sklo poskytla spoločnosť Corning, ktorá je už výrobcom ochrannej vrstvy pre smartfóny a tablety s názvom Gorilla Glass. Toto sklo je známe svojou odolnosťou voči nárazom a poškriabaniu. Výrobcovia sa však rozhodli ísť ďalej a vyvinúť nový náter – Willow Glass.

Ide o sklo, ktorého hrúbka je porovnateľná s hrúbkou papiera A4. To je len 100 mikrotónov. Z hľadiska funkčnosti sa podobá bežnému sklu a navonok je veľmi podobný plastu. S jedným podstatným doplnkom – má flexibilitu. Willow Glass je možné ohýbať rôznymi smermi bez strachu, že stratí svoje vlastnosti.

Snáď čoskoro bude toto jedinečné sklo slúžiť ako obrazovka pre smartfóny. Okrem svojej úžasnej pružnosti je Willow Glass tiež neuveriteľne odolný voči vysokým teplotám, až do 500 °C.

Žiaľ, sklo nemá takú pevnosť ako Gorilla Glass a nechráni tak účinne pred mechanickým poškodením.

Sklenené dlaždice

Sklený obklad vytvorila švajčiarska spoločnosť SolTech Energy. Táto spoločnosť bola založená v roku 2006. Jej aktivity sú zamerané na rozvoj inovácií v oblasti alternatívnej energie a ich dostupnosti širokému spektru ľudí. Toto je nepochybne materiál budúcnosti.

Sklenené dlaždice nie sú absolútnou novinkou, ale zamestnanci spoločnosti tvrdia, že ju vylepšili.

Hlavnými výhodami takéhoto pokrytia sú:

1. Sila. Materiál nie je horší ako jeho kovové náprotivky.
2. Jeho veľkosť a tvar sú zvolené tak, aby sa dal použiť na polovicu s bežnou kovovou dlažbou.
3. Krása. Sklenená krytina na strechuvyzerá veľkolepo a harmonicky zapadá do akéhokoľvek dizajnu budovy.

Princíp jeho fungovania je pomerne jednoduchý. Slnečné lúče môžu ľahko prechádzať cez sklo. A potom zostávajú na špeciálnych povrchoch, ktoré absorbujú slnečnú energiu. S touto energiou môžete nakladať podľa uváženia obyvateľov - použiť ju na vykurovanie alebo na elektrickú sieť. Najväčší efekt sa dosiahne, keď je strecha otočená na juh.

„Hubie“domy

Ukazuje sa, že huby sú výborný stavebný materiál. Prvýkrát s týmto nápadom prišli Američania.

Ecovative založili absolventi Polytechnického inštitútu. Podľa jej zakladateľov, Gavina McIntyrea a Ebena Bayera, možno z mycélia získať širokú škálu materiálov. Nielen na stavbu, ale aj na výrobu obuvi či nábytku. Mycélium je zhluk tenkých vlákien, ktoré kŕmia hubu mikroelementmi, ktoré potrebuje. Rozkladá organické látky v zemi (vyschnutá tráva a pod.). Počas tohto procesu uvoľňuje látky, ktoré zlepujú substrát, na ktorom rastie.

Hmotu z húb vytvoríme takto: spojíme mycélium a substrát, vzniknutú hmotu zbalíme do tvarov a odložíme na tmavé miesto. Po niekoľkých dňoch mycélium rozpustí vlákna, ako keby tmelilo substrát. Počas sušenia a tepelného spracovania sa mycélium zabíja. Substrát je pripravený na použitie. Táto technológia je jednoduchá, ale dômyselná, vďaka čomu sú huby jedným z úžasných materiálov budúcnosti.