Folk har alltid vært på utkikk etter muligheten til å lage materialer av høy kvalitet og funksjonell kvalitet. Denis Yushin, forfatter av populærvitenskapen og bloggbloggen Science & Future i Yandex.Den, snakker om materialer som vil forandre verden.

Graphene

Fremtidens mest lovende materiale er grafen, en todimensjonal karbonmodifisering som består av et flatkrystallgitter ett atom tykt. Grafenkrystallgitteret er et plan bestående av sekskantede celler.

På den ene siden er alle de utrolige teoretiske egenskapene til grafen begrenset av det faktum at forskere ennå ikke har vært i stand til å skaffe en ideell todimensjonal film i fri tilstand på grunn av dens termodynamiske ustabilitet. Imidlertid har grafen en unik elektrisk ledningsevne, noe som gjør det til en utmerket erstatning for silisium.

Dette vil skape enda flere elektroniske enheter i miniatyren. I tillegg er grafen ideelt for lagring av energi i brenselceller, for bruk i optikk, lage fleksible skjermer og til og med for rengjøring av væsker, fordi en grafenfilm passerer vannmolekyler og fanger andre stoffer.

For å dra nytte av de fleste av de unike egenskapene til grafen, er det ikke nødvendig å bruke det i perfekt form. Hvis det oppstår feil i grafenfilmen, kan den eksistere i form av nanorør. Komposittmaterialer, strømkilder, nevrocomputer-grensesnitt og bionikk (for eksempel kunstige muskler) - det er praktisk talt ingen begrensninger i bruken av nanorør.

Selv den beryktede “romheisen” kan bygges takket være karbon-nanorør, fordi teoretisk sett kan en enkeltvegget nanorør flere kilometer lang tåle vekt opp til tonn per kvadrat millimeter.

Vantabalck

Det britiske selskapet Surrey Nanosystems har utviklet et materiale som kan absorbere opptil 99,965% av hendelseslyset, noe som gjør det til det svarteste materialet i verden. Navnet er passende - Vantabalck.

Denne fantastiske egenskapen forklares av det faktum at den er dannet av karbon nanorør, som er så små at fotoner rett og slett ikke kan passere mellom dem.

Det ser ut til, hvordan kan det svarteste materialet være nyttig? Det hjelper til med å forhindre lysspredning, som kan brukes i teleskoper. Vantabalck kan forbedre kvaliteten på infrarøde kameraer betydelig. Den kan brukes til å lage termiske beskyttelsessystemer.

Materialets evne til å absorbere forskjellige stråling åpner for muligheten til å lage de mest lette og holdbare belegg av romfartøy som beskytter mot stråling.

Det er interessant at Surrey Nanosystems-spesialister har forbud mot å diskutere utsiktene til militær bruk av Vantabalck med journalister, og de svarer på spørsmålet om kostnader så kortfattet som mulig: "det er veldig dyrt." Men Vantablack på militærområdet, i det minste, kan brukes til å lage en "temperaturkamuflasje."

Graphene Airgel

I det siste tiåret begynte airgels, utviklet som en klasse av materialer allerede i 1931, å betale mye mer oppmerksomhet. Også her kunne ikke klare seg uten karbon.Tilbake i 2011 ble en luftgel med en tetthet på 4 mg / cm3 opprettet på grunnlag av flerlags karbon nanorør. Nesten hvert år dukket det opp aerogeller med lavere tetthet, og i dag er det letteste materialet grafen airgel, hvis tetthet bare er 0,16 mg / cm3.

Overraskende nok har materialet oppnådd av spesialister ekstrem høy styrke og elastisitet. Han kommer raskt tilbake til skjemaet etter komprimering. På ett sekund kan den absorbere opptil 68 gram organiske forbindelser. Samtidig rommer airgel stoffer som ikke er oppløselige i vann opptil 900 ganger sin egen vekt.

I tilfelle en katastrofe, for eksempel et oljesøl, vil det være mulig å ikke bare samle alt det fra overflaten av vannet, men også miste praktisk talt ingenting, bare ved å presse det ut av en luftgel.
I tillegg kan airgel brukes som et isolerende materiale, i energilagringssystemer for katalysasjonsreaksjoner, og som et fyllstoff for komplekse komposittmaterialer.

Pil glass

Alle vet om Gorilla Glass støtsikkert glass, men hva med fleksibelt glass som har samme styrkeegenskaper? Møt Willow Glass - med en tykkelse på bare 100 mikron (A4-arktykkelse), har det holdt seg motstandsdyktig mot mekaniske skader på gorilla-nivået.

Den mest åpenbare applikasjonen for ham er å lage fleksible smarttelefoner, men denne ideen er ikke så populær. Men vi snakker om et fleksibelt og veldig holdbart glass, så det vil ikke være noen problemer med bruken. Utviklingsselskapet sier at deres produkter i fremtiden vil bli mye brukt i etableringen av for eksempel lysutstyr eller til og med solcellepaneler.

Absolutt alt som omgir oss består av et bredt utvalg av materialer, og det ser ut til, hvorfor skape nye hvis alt allerede er der? Svaret er åpenbart: vi må bry oss om miljøet, forstå at ressursene ikke er ubegrensede, utvikle havet og nye verdener og bare gjøre livet bedre for alle på jorden. Nye materialer er alltid nye muligheter for videre utvikling.