მომავლის საოცარი მასალები - სია, მახასიათებლები და საინტერესო ფაქტები

2024 ავტორი: Henry Conors | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-02-12 09:37

უნგრელი ფიზიკოსი დენეს გაბორი ამბობდა, რომ მომავლის პროგნოზირება შეუძლებელია, მაგრამ მისი გამოგონება შესაძლებელია. და ეს სიტყვები სრულად ასახავს რეალობას.

მომავალი განვითარებაში

დარწმუნებული ვარ, ბევრ თქვენგანს უნახავს 1998 წლის ფილმი X-Files: ბრძოლა მომავლისთვის. ეს არის ფანტასტიკური ფილმი თრილერი და დეტექტიური ელემენტებით. დღეს ჩვენ ასევე ვისაუბრებთ მასალებზე, რომლებიც მომავალია. ისინი არ არის კლასიფიცირებული, მაგრამ მათ შესახებ ცოტა რამ არის ცნობილი. რადგან მათი გამოყენების ფარგლები ჯერ კიდევ მცირეა. მაგრამ დროთა განმავლობაში, ეს მასალები აუცილებლად მოიპოვებს ბაზარს და ფართოდ გამოიყენებს.

მასალების სია, რომლებსაც დღეს განვიხილავთ:

1. Airgel.
2. გამჭვირვალე ალუმინი.
3. მეტალის ქაფი.
4. თვით სამკურნალო ბეტონი.
5. გრაფენი.
6. ტირიფის შუშა.
7. მინის ფილები.
8. სამშენებლო მასალები სოკოდან.

და ახლა მოდით ვისაუბროთ თითოეულ მათგანზე უფრო დეტალურად.

Airgel

აირჟელი არის მომავლის მასალა, რომლის გამოყენებაც ძალიან მალე შეიძლება. ამის შესახებ ინფორმაცია ჯერ კიდევ 2013 წელს გამოქვეყნდა. განვითარება არის ჩინელი მეცნიერების იდეა. ეს ნანომასალა არაერთხელაღნიშნულია გინესის რეკორდების წიგნში. ეს ყველაფერი მისი უნიკალური თვისებების წყალობით.

Airgel (რუსულად ითარგმნება როგორც "გაყინული ჰაერი" ან "გაყინული კვამლი") წარმოუდგენლად მსუბუქია, რადგან მისი მთავარი კომპონენტი ჰაერია. გამჭვირვალე, ოდნავ მოლურჯო ელფერით, გაყინულ საპარსი ქაფს წააგავს. ეს არის 99,8% ჰაერი, რომელიც ავსებს პატარა უჯრედებს, რომლებიც მხოლოდ მიკროსკოპით ჩანს.

აირჟელი დამზადებულია ჩვეულებრივი გელისგან. მაგრამ თხევადი კომპონენტის ნაცვლად, ის შეიცავს გაზს. მინიმალური სიმკვრივით (1000-ჯერ ნაკლები, ვიდრე მინის სიმკვრივე), ძალიან გამძლეა. აეროგელის ნიმუშები უძლებს მათ წონას რამდენიმე ათასჯერ. ის ასევე კარგი თბოიზოლატორია და მისი გამოყენება შესაძლებელია კოსმოსურ პროგრამებში.

ოპერაციის სიმარტივე მას თითქმის უნივერსალურს ხდის. მაგრამ აეროგელი იპოვის ყველაზე დიდ გამოყენებას მშენებლობაში, როგორც სითბოს საიზოლაციო, ტენიანობის საწინააღმდეგო, საიმედო მასალა.

გამჭვირვალე ალუმინი

ტექნოლოგიები წინ მიიწევს - ახლა კი მედიაში რეგულარულად ჩნდება ინფორმაცია იმის შესახებ, რომ მეცნიერებმა გამჭვირვალე ალუმინი შექმნეს. ეს უახლესი მასალა, რომელიც ახლახან შეიქმნა და გაიყიდა ILON ბრენდის ქვეშ, შედგება ალუმინის, აზოტისა და ჟანგბადისგან.

ალუმინის კვარც-ოქსინიტრიდის მთავარი ამოცანაა ტყვიაგაუმტარი მინის შეცვლა. თუმცა, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ ამ მიზნით. მომავლის მასალა ზემოქმედებისადმი მდგრადია. მისითითქმის შეუძლებელია ნაკაწრი. ამავდროულად, გამჭვირვალე ალუმინი მინის წონის ნახევარია.

დღეს დაიწყო ALON-ის გამოყენება. Microsoft უკვე იყენებს მეტალს. მას შეიცავს „ჭკვიანი საათის“კორპუსი. შესაძლოა, ოდესმე სტრუქტურები დამზადდეს კვარც-ალუმინის ოქსინიტრიდისგან. მაგრამ მხოლოდ მაშინ, როდესაც ამ მასალის ფასი ეცემა. მომავალი ხარჯები მილიარდებშია, თუ ღირებულება არ გახდება უფრო დემოკრატიული.

მეტალის ქაფი

ამ მსუბუქ მასალას აქვს უნიკალური უნარი გააჩეროს ტყვია ჰაერში და გადააქციოს ის მტვრად. ამ შემთხვევაში, ქაფის შემადგენლობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. არ არსებობს ერთი "რეცეპტი". მაგალითად, გაზის გავლა გამდნარ ლითონში. ან დაამატეთ ფხვნილი ტიტანის ჰიდრიდი გამდნარ ალუმინს.

მეტალის ქაფი არის მასალების ევოლუციის მაგალითი. ახლა ისინი ცნობისმოყვარეებად გვეჩვენებიან, მაგრამ მალე ისინი გახდებიან რაღაც ჩვეულებრივი და ნაცნობი.

საჰაერო ჯიბეების არსებობის გამო ქაფს აქვს თბოიზოლაციის თვისებები. წყალში არ იძირება, ადვილად იჭრება. ეს საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ იგი დეკორატიული სამუშაოებისთვის. გარდა ამისა, მას აქვს ბუნებრივი, ლამაზი ნიმუში.

მასალას აქვს აკუსტიკური თვისებები, მდგრადია კოროზიის მიმართ და არ დნება ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე ზემოქმედების დროსაც კი. მისი სტაბილურობის კვლევები უკვე ჩატარდა. 1482°C ტემპერატურაზეც კი იჟანგება, მაგრამ მისი სიმტკიცე და სტრუქტურა შენარჩუნებული იყო. დაბალი ტემპერატურა საერთოდ არ მოქმედებს მასალის გარეგნობასა და თვისებებზე.

თვით სამკურნალო ბეტონი

შენობის მშენებლობის დროს აღმართული კონსტრუქციის გამძლეობა ყოველთვის საეჭვოა. არაკეთილსინდისიერ მშენებლებსა და უხარისხო მასალებს შეუძლიათ ძალიან სწრაფად გაანადგურონ ახალი შენობა. ხოლო მისი აღდგენა ყოველთვის დიდ ფინანსურ ხარჯებს მოითხოვს.

ჰოლანდიელმა მეცნიერებმა გადაჭრეს ეს პრობლემა. მათ შექმნეს თვითგანკურნებადი ბეტონი, რომელიც შეიცავს ცოცხალ ბაქტერიებს და კალციუმის ლაქტატს. წარმოიდგინეთ, თავად ბეტონის "ნაწერები"! როგორ მუშაობენ ისინი?

ბაქტერიები შთანთქავენ კალციუმის ლაქტატს და წარმოქმნიან კირქვას. ავსებს ბზარებს და თითქმის მთლიანად აღადგენს ბეტონის მთლიანობას, რაც მნიშვნელოვნად დაზოგავს მომავალში რემონტს და მნიშვნელოვნად გაზრდის მომსახურების ხანგრძლივობას.

ეს ბიო-ბეტონი შექმნა ჰენკ იონკერსმა ნიდერლანდების ტექნიკური უნივერსიტეტიდან. მეცნიერმა და მისმა გუნდმა 3 წელი დახარჯა ამ სასწაულის მოხდენას. ჰენკი ამბობს, რომ მან აირჩია ბაქტერიული ღეროები, რომლებსაც შეუძლიათ ათწლეულების განმავლობაში იცხოვრონ წყლისა და ჟანგბადის გარეშე. ბაქტერიები მოთავსებულია სპეციალურ კაფსულებში. ისინი იხსნება და "ათავისუფლებს" ბაქტერიებს, როდესაც წყალი ხვდება ნაპრალებში. პროდუქტი უკვე წარმატებით გამოცდა ტბასთან მდებარე სამაშველო სადგურის შენობაზე.

ეს მასალა ამჟამად არ არის გამოყენებული. და მომავალი უდავოდ მისია.

გრაფენი

მეცნიერები დარწმუნებულნი არიან, რომ ეს მასალა მომავალია. ისარის ნახშირბადის ფენა 1 ატომის სისქით. მას უწოდებენ ყველაზე თხელ მასალას მსოფლიოში.

აღსანიშნავია, რომ გრაფენი შემთხვევით იქნა მიღებული - მეცნიერები ანდრეი გეიმი და კონსტანტინე ნოვოსელოვი უბრალოდ მხიარულობდნენ. გასართობად მათ შეისწავლეს წებოვანი ლენტის ნაჭრები, რომელიც გამოიყენება გრაფიტის სუბსტრატად. ლენტის დახმარებით დაიწყეს ნახშირბადის ფენა-ფენა მოცილება. და შედეგად მივიღეთ ნახშირბადის სრულიად თანაბარი ფენა ატომის სისქით. 2010 წელს მეცნიერებს მიენიჭათ ნობელის პრემია ამ აღმოჩენისთვის.

გრაფენის თვისებები საშუალებას გვაძლევს მივიჩნიოთ ის მომავალი ტექნიკური განვითარების საფუძვლად. ის საგრძნობლად მტკიცეა ვიდრე ფოლადი, რაც მომავლის გაჯეტებს უფრო გამძლეს გახდის დადასტურებების მიმართ. და კიდევ ათობითჯერ დააჩქარებს ინტერნეტში წვდომის სიჩქარეს. ასეთი ქონება აუცილებლად დააფასებს სოციალური ქსელების ყველა მომხმარებელს.

გრაფენი მომავლის მასალაა. მის შესახებ საინტერესო ფაქტი ცოტა ხნის წინ მეცნიერებმა თქვეს. კვლევის დროს გაირკვა, რომ ორფენიანი მონოატომური გრაფენი შეიძლება გახდეს შესანიშნავი მასალა ჯავშანტექნიკისთვის - ალმასივით მყარი, მაგრამ მოქნილი.

თუმცა, ამ მასალას ასევე აქვს უარყოფითი მხარეები. მას შეუძლია ზიანი მიაყენოს გარემოს და ადამიანის ჯანმრთელობას. ზედაპირული წყლების გრაფენით დაბინძურებამ შეიძლება ისინი ტოქსიკური გახადოს.

ვაგრძელებთ ჩვენი წარმოუდგენელი სამომავლო მასალების სიას.

ტირიფის მინა

ეს მინა მოგვაწოდა Corning-მა, რომელიც უკვე არის სმარტფონებისა და პლანშეტების დამცავი საფარის მწარმოებელი, სახელწოდებით Gorilla Glass.ეს მინა ცნობილია ზემოქმედებისა და ნაკაწრების წინააღმდეგობით. თუმცა, მწარმოებლებმა გადაწყვიტეს წინ წასულიყვნენ და შეემუშავებინათ ახალი საფარი - Willow Glass.

ეს არის მინა, რომლის სისქე შედარებულია A4 ქაღალდის სისქესთან. ეს არის მხოლოდ 100 მიკროტონა. თავისი ფუნქციონალურობით ის ჩვეულებრივ მინას წააგავს, გარეგნულად კი ძალიან ჰგავს პლასტმასს. ერთი მნიშვნელოვანი დამატებით - მას აქვს მოქნილობა. Willow Glass შეიძლება დაიღუნოს სხვადასხვა მიმართულებით მისი თვისებების დაკარგვის შიშის გარეშე.

ალბათ მალე ეს უნიკალური მინა სმარტფონებისთვის ეკრანის ფუნქციას ასრულებს. საოცარი მოქნილობის გარდა, Willow Glass ასევე წარმოუდგენლად გამძლეა მაღალი ტემპერატურის მიმართ, 500°C-მდე.

სამწუხაროდ, შუშას არ აქვს Gorilla Glass-ის სიმტკიცე და არც ისე ეფექტურად იცავს მექანიკური დაზიანებისგან.

მინის ფილა

მინის ფილა შექმნა შვეიცარიულმა კომპანია SolTech Energy-მ. ეს კომპანია დაარსდა 2006 წელს. მისი საქმიანობა მიზნად ისახავს ინოვაციების განვითარებას ალტერნატიული ენერგიის სფეროში და მათი ხელმისაწვდომობის ფართო სპექტრისთვის. უდავოდ, ეს არის მომავლის მასალა.

მინის ფილა არ არის აბსოლუტური სიახლე, მაგრამ კომპანიის თანამშრომლები აცხადებენ, რომ გააუმჯობესეს იგი.

ასეთი დაფარვის მთავარი უპირატესობებია:

1. ძალა. მასალა არ ჩამოუვარდება მეტალის ანალოგიებს.
2. მისი ზომა და ფორმა ისეა შერჩეული, რომ მისი ნახევრად გამოყენება შესაძლებელია ჩვეულებრივი ლითონის ფილასთან.
3. სილამაზე. შუშის საფარი სახურავისთვისგამოიყურება სანახაობრივი და ჰარმონიულად ერწყმის შენობის ნებისმიერ დიზაინს.

მისი მოქმედების პრინციპი საკმაოდ მარტივია. მზის სხივები ადვილად გაივლის მინას. შემდეგ კი ისინი რჩებიან სპეციალურ ზედაპირებზე, რომლებიც შთანთქავენ მზის ენერგიას. თქვენ შეგიძლიათ განკარგოთ ეს ენერგია მაცხოვრებლების შეხედულებისამებრ - გამოიყენეთ იგი გათბობისთვის ან ელექტრო ქსელისთვის. ყველაზე დიდი ეფექტი მიიღწევა სახურავის სამხრეთისკენ მობრუნებისას.

"სოკოს" სახლები

გამოდის, რომ სოკო შესანიშნავი სამშენებლო მასალაა. ეს იდეა პირველად ამერიკელებს გაუჩნდათ.

Ecovative დააარსეს პოლიტექნიკური ინსტიტუტის კურსდამთავრებულებმა. მისი დამფუძნებლების, გევინ მაკინტაირის და ბენ ბაიერის თქმით, მიცელიუმიდან მრავალფეროვანი მასალის მიღებაა შესაძლებელი. არა მხოლოდ სამშენებლო, არამედ ფეხსაცმლის ან ავეჯის წარმოებისთვის. მიცელიუმი არის თხელი ძაფების მტევანი, რომელიც კვებავს სოკოს მისთვის საჭირო მიკროელემენტებით. ის მიწაში ორგანულ ნივთიერებებს (გამშრალ ბალახს და სხვ.) ანადგურებს. ამ პროცესის დროს ის ათავისუფლებს ნივთიერებებს, აერთიანებს სუბსტრატს, რომელზეც ის იზრდება.

შექმენით მასალა სოკოსგან შემდეგნაირად: შეაერთეთ მიცელიუმი და სუბსტრატი, მიღებული ნივთიერება ჩაალაგეთ ფორმებად და დადგით ბნელ ადგილას. რამდენიმე დღის შემდეგ, მიცელიუმი ხსნის ძაფებს, თითქოს ცემენტებს სუბსტრატს. გაშრობისა და თერმული დამუშავებისას მიცელიუმი კვდება. სუბსტრატი მზად ხდება გამოსაყენებლად. ტექნოლოგია მარტივია, მაგრამ გენიალური, რაც სოკოს ხდის მომავლის ერთ-ერთ საოცარ მასალას.