Ирээдүйн гайхалтай материалууд - жагсаалт, онцлог, сонирхолтой баримтууд

2024 Зохиолч: Henry Conors | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-02-12 10:52

Унгарын физикч Денес Габор ирээдүйг урьдчилан таамаглах боломжгүй, гэхдээ үүнийг зохион бүтээж болно гэж хэлсэн. Мөн эдгээр үгс бодит байдлыг бүрэн тусгаж байна.

Хөгжлийн ирээдүй

Таны олонх нь 1998 онд гарсан "The X-Files: The Fight for the Future" киног үзсэн гэдэгт итгэлтэй байна. Энэ бол триллер, детектив элементүүдтэй уран зөгнөлт кино юм. Өнөөдөр бид ирээдүйн материалуудын талаар ярих болно. Тэдгээрийг ангилаагүй ч тэдний талаар бага зүйл мэддэг. Учир нь тэдний хэрэглээний хамрах хүрээ бага хэвээр байна. Гэвч цаг хугацаа өнгөрөхөд эдгээр материалууд зах зээлд байр сууриа олж, өргөнөөр хэрэглэгдэх нь дамжиггүй.

Өнөөдөр хэлэлцэх материалын жагсаалт:

1. Airgel.
2. Тунгалаг хөнгөн цагаан.
3. Метал хөөс.
4. Өөрөө эдгээдэг бетон.
5. Графен.
6. Бурагны шил.
7. Шилэн хавтан.
8. Мөөгний барилгын материал.

Тэгээд одоо тус бүр дээр илүү дэлгэрэнгүй ярилцъя.

Airgel

Airgel бол тун удахгүй хэрэглэгдэх ирээдүйн материал юм. Энэ тухай мэдээлэл 2013 онд гарсан. Энэхүү бүтээн байгуулалт нь Хятадын эрдэмтдийн бүтээл юм. Энэхүү наноматериал нь олон удаа гарч ирсэнГиннесийн амжилтын номонд дурдагдсан. Энэ бүхэн түүний өвөрмөц шинж чанаруудын ачаар.

Airgel (оросоор "хөлдөөсөн агаар" эсвэл "хөлдөөсөн утаа" гэж орчуулагддаг) нь түүний гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь агаар учраас гайхалтай хөнгөн юм. Тунгалаг, бага зэрэг хөхрөлттэй, энэ нь хөлдөөсөн сахлын хөөстэй төстэй. Энэ нь 99.8% агаар бөгөөд зөвхөн микроскопоор л харагдах жижиг эсүүдийг дүүргэдэг.

Airgel нь энгийн гельээр хийгдсэн. Гэхдээ шингэн бүрэлдэхүүн хэсгийн оронд хий агуулдаг. Хамгийн бага нягтралтай (шилний нягтралаас 1000 дахин бага) энэ нь маш бат бөх байдаг. Аэргелийн дээж нь жингээсээ хэдэн мянга дахин их тэсвэрлэх чадвартай. Энэ нь бас сайн дулаан тусгаарлагч бөгөөд сансрын хэрэглээнд ашиглах боломжтой.

Ашиглалтын хялбар байдал нь үүнийг бараг бүх нийтийн болгодог. Гэхдээ аэрогель нь дулаан тусгаарлагч, чийгэнд тэсвэртэй, найдвартай материал болох барилгын ажилд хамгийн их ашиглагдах болно.

Тунгалаг хөнгөн цагаан

Технологи урагшилж байна - одоо эрдэмтэд тунгалаг хөнгөн цагааныг бүтээсэн тухай мэдээлэл хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр тогтмол гарч байна. ILON брэндийн дор саяхан бүтээгдэж, худалдаанд гарсан энэхүү хамгийн шинэ материал нь хөнгөн цагаан, азот, хүчилтөрөгчөөс бүрддэг.

Хөнгөн цагаан кварц-оксинитридын гол үүрэг бол сум нэвтэрдэггүй шилийг солих явдал юм. Гэсэн хэдий ч үүнийг зөвхөн энэ зорилгоор ашиглах боломжгүй юм. Ирээдүйн материал нь цохилтод тэсвэртэй. Түүниймаажих нь бараг боломжгүй юм. Үүний зэрэгцээ тунгалаг хөнгөн цагаан нь шилний жингийн тал хувьтай тэнцэнэ.

Өнөөдөр ALON ашиглагдаж эхэллээ. Майкрософт аль хэдийн металл ашиглаж байна. Энэ нь "ухаалаг цаг"-ын биед агуулагддаг. Магадгүй хэзээ нэгэн цагт кварц-хөнгөн цагааны оксинитридээс бүтцийг хийх болно. Гэхдээ энэ материалын үнэ буурах үед л. Зардал нь илүү ардчилсан болохоос нааш цаашдын зарцуулалт хэдэн тэрбумаар хэмжигдэнэ.

Метал хөөс

Энэ хөнгөн материал нь агаарт байгаа сумыг зогсоож, тоос болгох онцгой чадвартай. Энэ тохиолдолд хөөсний найрлага өөр байж болно. Ганц "жор" байхгүй. Жишээлбэл, хайлсан металлаар хий дамжуулах. Эсвэл хайлсан хөнгөн цагаанд нунтаг титан гидрид нэмнэ.

Металл хөөс бол материалын хувьслын жишээ юм. Одоо тэд сониуч зан мэт санагдаж байгаа ч удалгүй тэд энгийн бөгөөд танил зүйл болох болно.

Агаарын халаас байгаа тул хөөс нь дулаан тусгаарлах шинж чанартай. Энэ нь усанд живдэггүй, амархан зүсэгддэг. Энэ нь гоёл чимэглэлийн ажилд ашиглах боломжийг олгодог. Түүнээс гадна байгалийн сайхан хээтэй.

Материал нь акустик шинж чанартай, зэврэлтэнд тэсвэртэй, маш өндөр температурт өртсөн ч хайлдаггүй. Түүний тогтвортой байдлын судалгааг аль хэдийн хийсэн. Тэр ч байтугай 1482 ° C-ийн температурт исэлдсэн ч хүч чадал, бүтэц нь хадгалагдан үлджээ. Доод температур нь материалын гадаад байдал, шинж чанарт огт нөлөөлөхгүй.

Өөрийгөө эдгээх бетон

Барилга барих явцад баригдсан байгууламжийн бат бөх чанар үргэлж эргэлзээтэй байдаг. Шударга бус барилгачид, чанар муутай материал нь шинэ барилгыг маш хурдан сүйтгэж чадна. Мөн түүнийг сэргээхэд үргэлж санхүүгийн асар их зардал шаардагддаг.

Голландын эрдэмтэд энэ асуудлыг шийдсэн. Тэд амьд бактери, кальцийн лактат агуулсан өөрийгөө эдгээдэг бетон бүтээжээ. Төсөөлөөд үз дээ, бетон "засварууд" өөрөө! Тэд хэрхэн ажилладаг вэ?

Бактери нь кальцийн лактатыг шингээж шохойн чулуу үүсгэдэг. Энэ нь хагарлыг дүүргэж, бетоны бүрэн бүтэн байдлыг бараг бүрэн сэргээдэг бөгөөд энэ нь ирээдүйд засвар хийхэд ихээхэн хэмнэлт гаргаж, ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх болно.

Энэ био бетоныг Нидерландын Техникийн Их Сургуулийн Хенк Жонкерс бүтээсэн. Эрдэмтэн болон түүний багийнхан энэхүү гайхамшгийг бүтээхийн тулд 3 жил зарцуулжээ. Хенк ус, хүчилтөрөгчгүйгээр хэдэн арван жил амьдрах чадвартай нянгийн саваа сонгосон гэж хэлэв. Бактерийг тусгай капсулд хийдэг. Тэд хагарлаар ус нэвчих үед бактерийг нээж, "сугалж" өгдөг. Бүтээгдэхүүнийг нуурын ойролцоо байрлах аврах ангийн барилга дээр амжилттай туршсан.

Энэ материалыг одоогоор ашиглаагүй байна. Ирээдүй бол эргэлзээгүй түүнийх.

Графен

Эрдэмтэд энэ материалыг ирээдүй гэдэгт итгэлтэй байна. Тэрнь нүүрстөрөгчийн 1 атомын зузаантай давхарга юм. Үүнийг дэлхийн хамгийн нимгэн материал гэж нэрлэдэг.

Гафенийг санамсаргүй байдлаар олж авсан нь анхаарал татаж байна - эрдэмтэд Андрей Гейм, Константин Новоселов нар зүгээр л хөгжилдөж байв. Хөгжилтэй байхын тулд тэд бал чулууны субстрат болгон ашигладаг наалдамхай туузны хэсгүүдийг судалжээ. Наалдамхай туузны тусламжтайгаар тэд нүүрстөрөгчийн давхаргыг давхаргаар нь хуулж эхлэв. Үүний үр дүнд бид нэг атомын зузаантай нүүрстөрөгчийн төгс тэгш давхаргатай болсон. 2010 онд эрдэмтэд энэхүү нээлтийнхээ төлөө Нобелийн шагнал хүртсэн.

Графены шинж чанарууд нь түүнийг ирээдүйн техникийн хөгжлийн үндэс гэж үзэх боломжийг бидэнд олгодог. Энэ нь гангаас хамаагүй хүчтэй бөгөөд энэ нь ирээдүйн хэрэгслүүдийг баталгаажуулахад илүү тэсвэртэй болгоно. Хэдэн арван удаа ч гэсэн интернетэд нэвтрэх хурдыг хурдасгах болно. Ийм өмчийг нийгмийн сүлжээний хэрэглэгч бүр үнэлэх нь дамжиггүй.

Графен бол ирээдүйн материал. Түүний тухай нэгэн сонирхолтой баримтыг саяхан эрдэмтэд хэлжээ. Судалгааны явцад хоёр давхаргат моноатомт графен нь очир эрдэнийн чулуу шиг хатуу ч уян хатан биеийн хуягт маш сайн материал болох нь тогтоогдсон.

Гэхдээ энэ материалд бас сул талууд бий. Байгаль орчин, хүний эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулж болзошгүй. Гадаргын усыг графенаар бохирдуулах нь тэднийг хортой болгодог.

Итгэмээргүй ирээдүйн материалын жагсаалтыг үргэлжлүүлж байна.

Бурагны шил

Энэ шилийг Gorilla Glass нэртэй ухаалаг утас, таблетуудад зориулсан хамгаалалтын бүрхүүл үйлдвэрлэсэн Corning компани нийлүүлсэн. Энэ шил нь цохилт, зураасны эсэргүүцэлээрээ алдартай. Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэгчид цаашаа явж, шинэ бүрээсийг бүтээхээр шийдсэн - Willow Glass.

Энэ бол зузаан нь А4 цаасны зузаантай харьцуулахуйц шил юм. Энэ нь ердөө 100 микротон юм. Үйл ажиллагааны хувьд энэ нь энгийн шилтэй төстэй бөгөөд гадна талаасаа хуванцартай маш төстэй юм. Нэг чухал нэмэлтээр - энэ нь уян хатан чанартай. Бургасны шилийг шинж чанараа алдахаас айхгүйгээр янз бүрийн чиглэлд нугалж болно.

Удахгүй энэхүү өвөрмөц шил нь ухаалаг гар утасны дэлгэцийн үүрэг гүйцэтгэх болов уу. Виллоу шил нь гайхалтай уян хатан чанараас гадна 500°C хүртэл өндөр температурт гайхалтай тэсвэртэй.

Харамсалтай нь, шил нь Gorilla Glass-ийн бат бөх чанаргүй бөгөөд механик гэмтлээс тийм ч сайн хамгаалдаггүй.

Шилэн хавтан

Шилэн хавтанг Швейцарийн SolTech Energy компани бүтээжээ. Энэ компани нь 2006 онд байгуулагдсан. Түүний үйл ажиллагаа нь өөр эрчим хүчний салбарт инновацийг хөгжүүлэх, тэдгээрийг өргөн хүрээний хүмүүст хүртээмжтэй болгоход чиглэгддэг. Энэ бол ирээдүйн материал болох нь дамжиггүй.

Шилэн хавтан нь туйлын шинэлэг зүйл биш ч компанийн ажилчид үүнийг сайжруулсан гэж мэдэгддэг.

Ийм төрлийн хамрах хүрээний гол давуу талууд нь:

1. Хүч чадал. Энэ материал нь металаас дутахгүй.
2. Хэмжээ, хэлбэрийг нь ердийн металл хавтангаар хагас болгон ашиглах боломжтойгоор сонгосон.
3. Гоо сайхан. Дээврийн шилэн бүрээсгайхалтай харагдаж, ямар ч барилгын дизайнтай нийцдэг.

Үйл ажиллагааны зарчим нь маш энгийн. Нарны туяа шилээр амархан дамждаг. Дараа нь тэд нарны энергийг шингээдэг тусгай гадаргуу дээр үлддэг. Та энэ эрчим хүчийг оршин суугчдын үзэмжээр захиран зарцуулж болно - үүнийг халаалт эсвэл цахилгаан сүлжээнд ашиглаж болно. Дээвэрийг урагшаа эргүүлэхэд хамгийн их нөлөө үзүүлнэ.

"Мөөгтэй" байшин

Мөөг бол маш сайн барилгын материал болох нь харагдаж байна. Америкчууд энэ санааг анх гаргаж ирсэн.

Эковативийг Политехникийн дээд сургуулийн төгсөгчид үүсгэн байгуулсан. Үүсгэн байгуулагчид болох Гэвин Макинтайр, Эбен Байер нарын хэлснээр мицелиас маш олон төрлийн материалыг олж авч болно. Зөвхөн барилгын ажилд төдийгүй гутал, тавилга үйлдвэрлэхэд зориулагдсан. Мицели нь мөөгөнцөрийг шаардлагатай бичил элементүүдээр тэжээдэг нимгэн утаснуудын бөөгнөрөл юм. Энэ нь газар дахь органик бодисыг задалдаг (хуучирсан өвс гэх мэт). Энэ процессын явцад тэрээр ургаж буй субстратыг хооронд нь нааж, бодис ялгаруулдаг.

Мөөгнөөс материалыг дараах байдлаар бүтээнэ: мицели болон субстратыг холбож, үүссэн бодисыг хэлбэрт оруулж, харанхуй газар байрлуулна. Хэдэн өдрийн дараа мицели нь субстратыг цементлэх мэт утаснуудыг уусгана. Хатаах, дулааны боловсруулалт хийх явцад мицели үхдэг. Субстрат ашиглахад бэлэн болно. Энэхүү технологи нь энгийн хэрнээ овсгоотой тул мөөгийг ирээдүйн гайхалтай материалуудын нэг болгож байна.