İnsanlar her zaman en kaliteli ve fonksiyonel malzemeleri yaratma fırsatı aramaktadır. Yandex.Den'deki popüler bilim ve blog blogu Science & Future'un yazarı Denis Yushin, dünyayı değiştirecek malzemeler hakkında konuşuyor.
Grafen
Geleceğin en umut verici malzemesi, bir atom kalınlığında düz bir kristal kafesden oluşan iki boyutlu bir karbon modifikasyonu olan grafendir. Grafen kristal kafes altıgen hücrelerden oluşan bir düzlemdir.
Bir yandan, grafenin tüm inanılmaz teorik özellikleri, bilim adamlarının termodinamik dengesizliği nedeniyle henüz serbest bir durumda ideal bir iki boyutlu film elde edemedikleri gerçeğiyle sınırlıdır. Bununla birlikte, grafenin benzersiz bir elektriksel iletkenliği vardır, bu da onu silikon için mükemmel bir alternatif yapar.
Bu daha da minyatür elektronik cihazlar yaratacaktır. Buna ek olarak, grafen, yakıt hücrelerinde enerji depolamak, optikte kullanmak, esnek ekranlar oluşturmak ve hatta sıvıları temizlemek için idealdir, çünkü bir grafen filmi su moleküllerini geçer, diğer maddeleri yakalar.
Grafenin eşsiz özelliklerinin çoğundan yararlanmak için, onu mükemmel biçimde uygulamak gerekli değildir. Grafen filmde kusurlar ortaya çıkarsa, nanotüpler şeklinde mevcut olabilir. Kompozit malzemeler, akım kaynakları, nörobilgisayar arayüzleri ve biyonikler (örneğin, yapay kaslar) - nanotüplerin kullanımında neredeyse hiçbir kısıtlama yoktur.
Kötü şöhretli “uzay asansörü” bile karbon nanotüpleri sayesinde inşa edilebilir, çünkü teorik olarak birkaç kilometre uzunluğundaki tek duvarlı bir nanotüp, milimetre kare başına bir tona kadar ağırlığa dayanabilir.
Vantabalck
İngiliz şirketi Surrey Nanosystems, olay ışığının% 99.965'ini emebilen bir malzeme geliştirdi ve bu da onu dünyanın en siyah malzemesi haline getirdi. Adı uygundur - Vantabalck.
Böyle şaşırtıcı bir özellik, fotonların aralarından geçemediği kadar küçük olan karbon nanotüplerden oluştuğu gerçeğiyle açıklanmaktadır.
Görünüşe göre, en siyah malzeme nasıl faydalı olabilir? Teleskoplarda kullanılabilen ışık saçılımını önlemeye yardımcı olur. Vantabalck, kızılötesi kameraların kalitesini önemli ölçüde artırabilir. Termal koruma sistemleri oluşturmak için kullanılabilir.
Bir malzemenin çeşitli radyasyonu emebilme yeteneği, radyasyona karşı koruyan en hafif ve dayanıklı uzay aracının kaplanması olasılığını ortaya çıkarır.
Surrey Nanosystems uzmanlarının Vantabalck'in askeri kullanımının gazetecilere yönelik beklentilerini tartışmaları yasaklanıyor ve maliyet sorununa mümkün olduğunca özlü bir şekilde cevap veriyorlar: "çok pahalı." Ancak en azından askeri alanda Vantablack bir "sıcaklık kamuflajı" oluşturmak için kullanılabilir.
Grafen Aerojeli
Son on yılda, 1931'de bir malzeme sınıfı olarak geliştirilen aerojeller çok daha fazla dikkat etmeye başladı. Burada da karbon olmadan yapamadık.2011 yılında, çok katmanlı karbon nanotüpler temelinde 4 mg / cm3 yoğunluğa sahip bir aerojel oluşturuldu. Neredeyse her yıl, daha düşük yoğunluğa sahip aerojeller ortaya çıktı ve bugün en hafif malzeme, yoğunluğu sadece 0.16 mg / cm3 olan grafen aerojeldir.
Şaşırtıcı bir şekilde, uzmanlar tarafından elde edilen malzeme son derece yüksek mukavemete ve esnekliğe sahiptir. Sıkıştıktan sonra hızla forma geri döner. Bir saniyede 68 grama kadar organik bileşik emebilir. Aynı zamanda, aerojel suda çözünmeyen maddeleri kendi ağırlığının 900 katına kadar tutar.
Böylece, bir felaket durumunda, örneğin bir petrol döküntüsü durumunda, hepsini sadece suyun yüzeyinden toplamak değil, aynı zamanda bir aerojelden sıkarak pratik olarak hiçbir şey kaybetmek mümkün olmayacaktır.
Ek olarak, aerojel bir yalıtım malzemesi olarak, reaksiyonları katalizlemek için enerji depolama sistemlerinde ve karmaşık kompozit malzemeler için bir dolgu maddesi olarak kullanılabilir.
Söğüt cam
Herkes Gorilla Glass darbeye dayanıklı camı biliyor, ama aynı mukavemet özelliklerine sahip esnek camlara ne dersiniz? Willow Glass ile tanışın - yalnızca 100 mikron kalınlığında (A4 yaprak kalınlığı), goril seviyesindeki mekanik hasara karşı dirençli kalmıştır.
Onun için en belirgin uygulama esnek akıllı telefonların oluşturulmasıdır, ancak bu fikir çok popüler değildir. Ancak esnek ve çok dayanıklı bir camdan bahsediyoruz, bu nedenle kullanımıyla ilgili herhangi bir sorun olmayacak. Geliştirme şirketi, gelecekte ürünlerinin, örneğin aydınlatma ekipmanlarının ve hatta güneş panellerinin oluşturulmasında yaygın olarak kullanılacağını söylüyor.
Kesinlikle bizi çevreleyen her şey çok çeşitli malzemelerden oluşuyor ve öyle görünüyor ki, her şey zaten varsa neden yenilerini yaratıyoruz? Cevap açık: çevreye önem vermeli, kaynakların sınırsız olmadığını anlamalı, okyanus ve yeni dünyaları geliştirmeli ve dünyadaki herkes için hayatı daha iyi hale getirmeliyiz. Yeni malzemeler her zaman daha fazla gelişme için yeni fırsatlardır.