Убийцы пластика: 10 материалов будущего

      Комментарии к записи Убийцы пластика: 10 материалов будущего отключены

Силицен

С момента открытия графена было принято вычислять, что именно он поменяет электронные разработки ближайшего будущего. Это подтверждалось огромным числом патентных заявок на право его применения, поданных технологическими компаниями. Но в 2012 году в Германии синтезировали похожий, но более перспективный материал — силицен. Графен — это слой толщиной с атом углерода.

Силицен — такой же слой из атомов кремния. Многие свойства у них схожи. Силицен также владеет хорошей проводимостью, что гарантирует увеличение производительности при меньших теплозатратах. Но у силицена имеется последовательность неоспоримых преимуществ. Во-первых, он превосходит графен по структурной гибкости, его атомы смогут выпирать из плоскости, что увеличивает спектр его применения. Во-вторых, он всецело совместим с уже существующей электроникой, в базе которой — кремний.

Это указывает, что на его внедрение потребуется значительно меньше времени и денег.

Убийцы пластика: 10 материалов будущего
Использование
Для супертонких гаджетов

Материалы из грибов

Фаворитом производства строительных, отделочных и упаковочных материалов из грибов есть юная компания Ecovative, основатели которой нашли золотую жилу в мицелии — вегетативном теле гриба. Стало известно, что он владеет красивыми цементирующими качествами. Парни из Ecovative смешивают его с кукурузной и овсяной шелухой, придают смеси нужную форму и выдерживают её в темноте пара дней.

За это время грибной питательный орган перерабатывает пищу и связывает смесь в гомогенную массу, которую после этого для прочности обжигают в печи. В следствии этих нехитрых манипуляций получается лёгкий, прочный, огне- и влагостойкий экологичный материал, напоминающий пенопласт. На базе данной технологии в Ecovative на данный момент разрабатывают материал для бамперов, приборных панелей и дверей машин Ford.

Помимо этого, они наладили производство маленьких домов Mushroom Tiny House, всецело созданных на базе мицелия.

Использование
Для производства мебели и экологичного строительства

Аэрогель

Простой гель складывается из жидкости, которой трёхмерный полимерный каркас информирует механические особенности жёстких тел: отсутствие текучести, свойство сохранять форму, упругость и пластичность. В аэрогеле жидкость по окончании высушивания материала до критической температуры заменяется газом. Получается вещество с необычными особенностями: рекордно теплопроводностью и низкой плотностью. Так, аэрогель на базе графена — самый лёгкий материал в мире.

Не обращая внимания на то что 98,2% его количества образовывает воздушное пространство, материал владеет огромной прочностью и выдерживает нагрузку в 2 000 раза больше собственного веса. Аэрогель чуть ли не лучший на сегодня теплоизолятор, используемый как в скафандрах NASA, так и в куртках для альпинистов толщиной всего 4 мм. Ещё одно его необычное свойство — свойство поглотить вещества в 900 раза больше собственного веса.

Всего 3,5 кг аэрогеля смогут поглотить тонну разлившейся нефти. Благодаря его термической стойкости и эластичности поглощённая жидкость возможно выдавлена, как из губки, а остаток легко выжжен либо удален испарением.

Использование
Для теплоизоляции

Жидкий металл

Феррофлюид — это жидкий материал, талантливый изменять собственную форму под действием магнитного поля. Этому свойству он обязан тем, что в нём находятся микрочастицы магнетита или других железосодержащих минералов. В то время, когда к ним подносят магнит, они притягиваются к нему и толкают вместе с собой молекулы жидкости. Феррофлюид, возможно, — самый дешёвый из всех представленных материалов: его возможно приобрести в сети либо кроме того сделать самостоятельно.

Феррофлюиды по теплоёмкости и теплопроводности превосходят все смазочно-охлаждающие материалы. на данный момент их применяют в качестве жидких уплотнителей около вращающихся осей твёрдых дисков и в качестве рабочей жидкости в поршнях гидравлической подвески. В скором времени NASA собирается использовать их в зеркалах телескопов чтобы те умели подстраиваться под атмосферные турбулентности.

Плюс магнитные жидкости должны понадобиться при лечении рака. Их возможно смешивать с противоопухолевыми препаратами и посредством магнита совершенно верно вводить лекарство в поражённый участок, не вредя окружающим клеткам.

Использование
Для лечения рака

Самовосстанавливающиеся материалы

Самовосстанавливающиеся материалы изобретают в разных областях: постройке, медицине, электронике. Среди самых увлекательных разработок — защищённый от физических повреждений компьютер. Инженер Нэнси Соттос придумала снабжать провода микроскопическими капсулами с жидким металлом. При разрыве капсула разбивается и заполняет трещину за секунды.

Биолог Хэнк Джонкерс похожим методом продлевает срок зданий и службы дорог, подмешивая в цемент споры бактерий и питательные вещества для них. Когда в цементе появляется трещина и в неё попадает вода, бактерии просыпаются ото сна и начинают перерабатывать корм в прочный карбонат кальция, что заполняет трещины. Новшество затронуло и текстильную индустрию.

Американский учёный Марек Урбан создал прочный материал, что может самостоятельно заделывать полученные повреждения. Для этого на ткань нужно направить концентрированный луч ультрафиолета.

Использование
Для продолжительной жизни вещей

Клэйтроника

В скором времени материя сможет изменять собственную форму, плотность, структуру и другие физические особенности программируемым образом. Для этого нужно создание материала, которому свойственна свойство обработки информации. На практике это будет смотреться так: столик из IKEA будет планировать сам, когда его дотянутся из коробки, а вилка при необходимости будет легко преобразовываться в ложку.

Уже на данный момент в MIT создают предметы, каковые смогут поменять форму. Для этого сверхтонкие электронные платы соединяются с запоминающими форму сплавами — металлами, меняющими конфигурацию под действием тепла либо магнитного поля. Платы выделяют тепло в заданных точках, в следствии чего объект планирует в задуманную учёными структуру. Так, из плоских железных страниц удалось собрать робота-насекомое.

Серьёзным направлением программируемой материи есть клэйтроника, занимающаяся разработкой нанороботов, каковые смогут вступать в контакт между собой и создавать 3-D объекты, с которыми может взаимодействовать пользователь. Клэйтроника сможет предложить реалистичное чувство связности на громадных расстояниях, именуемое «парио». Благодаря ему возможно будет услышать, заметить и потрогать что-то, расположенное на втором финише света.

Использование
Для производства вещей, талантливых поменять форму по требованию

Бактериальная целлюлоза

Сьюзан Ли основала компанию BioCouture в 2003 году чтобы продвигать идеи биодизайна в мире моды. Она обучилась выращивать ткани для производства одежды в собственной ванной, имея под рукой лишь дрожжи, бактерии и подслащенный зелёный чай. В случае если целый данный компот покинуть бродить на пара недель, получается бактериальная целлюлоза — прочный материал, что напоминает полупрозрачную кожу. До тех пор пока материал мокрый, ему возможно придать любую трёхмерную форму.

Дабы вещи не напоминали по цвету чайный гриб, Сьюзан додаёт в него натуральные красители, к примеру индиго, владеющий противомикробными особенностями. Основной плюс таковой одежды в том, что материал для её изготовления возможно брать из отходов фирм пищевой индустрии. Бактериальная целлюлоза может понадобиться не только в производстве биоодежды, её кроме этого собираются использовать для кровеносных замены и сосудов костной ткани, а на данный момент применяют для заживления ран.

Использование
Для экологичного производства одежды

Суперфуд из биопринтера

Исследовательница Марин Сава сумела создать настольный биореактор для производства вегетарианской еды. Данный 3D-биопринтер применяет разные питательные вещества, содержащиеся в микроводорослях, в качестве «чернил». Устройство стало называться Algaerium, от слова algae, что свидетельствует «водоросль». В базе «домашней пищевой фермы» лежит принцип струйной печати.

Устройство разрешает комбинировать питательные вещества, содержащиеся в разных видах микроводорослей, и создавать продукты питания в зависимости от потребности человека. Микроводоросли Chlorella, Spirulina и Haematococcus — это не просто еда, а богатые минералами и витаминами «суперфуды», каковые смогут обеспечить полноценный здоровый рацион питания. Мясо из домашних биореакторов также уже на подходе.

Процесс производства мяса в пробирке включает в себя получение мышечных клеток животных и использование белка, что разрешает клеткам вырастать в громадные куски мяса. Для этого биологическая матрица коллагена засеивается мышечными клетками, каковые после этого заливаются питательным раствором, что вынуждает их размножаться. А в августе 2013 года был представлен первый гамбургер, содержащий 140 граммов искусственно культивированного мяса.

Говорят, не весьма вкусного.

Использование
Для производства нужной пищи на дому

Метаматериал

Свойства метаматериалов обусловлены искусственно созданной структурой, которую они воспроизводят. Разработчики метаматериалов при их синтезировании имеют возможность выбора размера структур, их других параметров и формы, в следствии чего возможно взять характеристики, не видящиеся в природе. В 2000 году исследователь Дэвид Смит изготовил метаматериал с отрицательным показателем преломления.

Поведение света в нём выяснилось таким странным, что теоретикам было нужно переписать книги по электромагнитным особенностям веществ. на данный момент экспериментаторы применяют свойства метаматериалов для суперлинзы, разрешающей приобретать изображения с подробностями меньше длины волны применяемого света. С их помощью возможно было бы делать микросхемы с наноскопическими элементами и записывать на оптические диски огромные количества информации.

Метаматериалы владеют отрицательным показателем преломления, исходя из этого они совершенны для маскировки объектов. Наноструктуры, придающие материалу отрицательный коэффициент преломления, искривляют световые волны, разрешив войти их по контуру предмета, что делает его невидимым. Учёным удалось воплотить принцип в действительность, действительно, удачи до тех пор пока ограничиваются микроволновым диапазоном.

Использование
Для производства вещей-невидимок

Бумага из камня

Каменную бумагу придумала компания Ogami. Снаружи она мало чем отличается от простой. Вместо полимеров и дерева её создают из карбоната кальция и нетоксичной смолы, что встречается в природе в виде минералов — кальцита, известняка, мрамора. Эти компоненты легко взять из каменных карьеров а также отходов строительства.

Для производства бумаги минерал измельчают до состояния порошка. Производственный процесс не требует расхода воды, применения хлора, кислот и нефтяных продуктов, каковые и делают отходы классического бумажно-целлюлозного производства ядовитыми. Не смотря на то, что по фактуре каменная бумага практически ничем не отличается от древесной, у неё имеется последовательность превосходных дополнительных особенностей. Она не опасается воды, её сложнее порвать.

Её возможно многократно применять, поскольку стирая написанное, вы не ухудшаете её структуру. На каменной бумаге уже была напечатана первая книга — «Little Pig Looks for Rain» на тайваньском.

Использование
Для экологичного производства бумаги

источник: http://www.the-village.ru/village/business/newprof/152443-materialy-buduschego

10 НЕВЕРОЯТНЫХ МАТЕРИАЛОВ БУДУЩЕГО

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: