Grafenový aerogel - nejlehčí umělý materiál na zemi
Čínští vědci z Zhejiang University toho vytvořili nejvíce lehký materiál ve světě zvaném Grafenový aerogel. Je sedmkrát lehčí než vzduch a o 12 % lehčí než předchozí rekordman pro tento ukazatel – aerografit. Jeden krychlový centimetr aerogelu váží 0,16 miligramu metr krychlový Tento super lehký materiál váží pouhých 160 gramů! Grafenový aerogel je tak lehký, že jeho kostku o rozměrech 3x3x3 centimetry lze vyvážit na tenké stéblo trávy, tyčinku květu nebo nadýchaná semena pampelišky.
Vědci tvrdí, že neexistuje žádné omezení velikosti předmětů vyrobených z aerogelu. Nový materiál Má vynikající elasticitu a schopnost absorbovat různé tekuté látky. Grafenový aerogel je po více než 90% stlačení zcela obnoven do původního tvaru. Také je rychle (68,8 gramů za sekundu) schopen absorbovat tekutinu, která váží 900násobek své vlastní hmotnosti. Vzhledem k popsaným vlastnostem nového ultralehkého materiálu jej lze použít například pro sběr ropy na místech úniku.
Zkrátka budoucnost již dorazila.
Vědci jsou moderní kouzelníci, kteří v laboratořích provádějí triky, které vyvracejí fyzikální zákony.
„Chytré“ látky při vystavení mění tvar vnější podmínky, odbočte z plynu na tvrdý kov nebo zmrazit při vysoká teplota.
Kouzelný povlak, který chrání před vodou, špínou a dalšími tekutinami, je založen na nanočásticích - křemíku a oxidu titaničitém. Novinka nezahálela v laboratořích a aktivně se používá jako hydrofobní spreje a gely na oblečení, obuv, ubrusy, stavební materiály a dokonce i na čištění mořské vody.
Hexafluorid neboli plyn SF6 je 5krát těžší než vzduch. Z nádoby se nevypařuje a pojme lehké předměty. Nyní víte, jak se vytváří plovoucí efekt. Hexafluorid má ještě jednu vtipnou vlastnost – snižuje hlas na basy. Jeden nádech a zníte jako Darth Vader.
Tekuté kovy si pamatujeme z hodin fyziky, ale kovy, které tají při tělesné teplotě, jsou něčím novým. Tím zázraky nekončí: předměty vyrobené z galia se před našima očima rozpouštějí v horké vodě.
Při kontaktu s galliem hliník křehne – starejte se o svůj iPhone. Ale i takový nestabilní materiál ve formě slitiny se používá v oblasti špičkových technologií.
Nitrid triody a fulminát stříbrný dosud nenašly průmyslové uplatnění. Tyto prášky jsou dokonce nebezpečné při přepravě: při zatlačení nebo nárazu explodují a změní se v oblak jasného kouře. Efektivní, ale zbytečné.
Předměty vyrobené z nitinolu, slitiny titanu a niklu, si dokážou „zapamatovat“ svůj původní tvar a po zahřátí se do něj vrátit. Kéž bych měl takovou paměť!
Kdo by to byl řekl, že mezi „chytré“ materiály bude patřit... dřevo! Specialisté z Massachusettského technologického institutu pomocí 4D tisku (což je už zázrak!) vytvořili dřevěné destičky, které za mokra získávají daný tvar.
Je to vlastně octan sodný, který se při sebemenší expozici mění z kapaliny na krystaly. Navenek k nerozeznání od obyčejný led, na povrchu jsou dokonce vzory. Ale ve skutečnosti je teplo. To je materiál skrytý v chemických vyhřívacích podložkách.
Materiál se používá v medicíně: je schopen měnit velikost pod vlivem teploty. Zdá se, že žije!
Zázračné látky, které jsou imunní vůči poškození, se již používají v nátěrech smartphonů, stavebních materiálech a medicíně. Celé tajemství je v mikrokapslích s bakteriemi, které se při poškození aktivují a vyplňují trhliny produkty své životně důležité činnosti. Jednou budou mít naše silnice takovýhle asfalt.
Aerogel je inovativní materiál na bázi grafenu s jedinečnými vlastnostmi: je tvrdý, průhledný, tepelně odolný a extrémně špatně vodivý pro teplo. Jeho hustota je pouze 1,5krát větší než hustota vzduchu a 500krát menší než hustota vody. Je to také jeden z nejdražších materiálů: kus velikosti dlaně stojí asi 100 dolarů.
Kluci, vložili jsme do stránek duši. Děkuji za to
že objevujete tuto krásu. Díky za inspiraci a husí kůži.
Přidejte se k nám Facebook A VKontakte
Vědci jsou moderní kouzelníci, kteří v laboratořích provádějí triky, které vyvracejí fyzikální zákony. „Inteligentní“ látky mění tvar pod vlivem vnějších podmínek, mění se z plynu na pevný kov nebo zamrzají při vysokých teplotách.
webové stránky shromáždili 9 zázračných látek, abychom vám ukázali: budoucnost již dorazila.
Kouzelný povlak, který chrání před vodou, špínou a jinými tekutinami, je založen na nanočásticích - křemíku a oxidu titaničitém. Novinka se v laboratořích dlouho nezdržela a aktivně se používá jako hydrofobní spreje a gely na oděvy, obuv, ubrusy, stavební materiály a dokonce i pro čištění mořské vody.
Hexafluorid neboli plyn SF6 je 5krát těžší než vzduch. Z nádoby se nevypařuje a pojme lehké předměty. Nyní víte, jak se vytváří plovoucí efekt. Hexafluorid má další vtipnou vlastnost - ztlumte hlas na basy. Jeden nádech a zníš jako Darth Vader.
Tekuté kovy si pamatujeme z hodin fyziky, ale kovy, které tají při tělesné teplotě, jsou něčím novým. Tím zázraky nekončí: Galliové předměty se před našima očima rozpouštějí v horké vodě.
Při kontaktu s galliem hliník křehne – starejte se o svůj iPhone. Ale i takový nestabilní materiál ve formě slitiny se používá v oblasti špičkových technologií.
Nitrid triody a fulminát stříbrný dosud nenašly průmyslové uplatnění. Tyto prášky jsou dokonce nebezpečné při přepravě: oni při zatlačení nebo nárazu explodovat a promění se v oblak jasného kouře. Efektivní, ale zbytečné.
Předměty vyrobené z nitinolu, slitiny titanu a niklu, si dokážou „zapamatovat“ svůj původní tvar a po zahřátí se do něj vrátit. Kéž bych měl takovou paměť!
Kdo by to byl řekl, že mezi „chytré“ materiály bude patřit... dřevo! S pomocí specialistů z Massachusetts Institute of Technology 4D tisk(což je už zázrak!) vytvořili dřevěné destičky, které za mokra naberou daný tvar.
Jde vlastně o octan sodný, který při sebemenším nárazu se změní z kapaliny na krystaly. Navenek je k nerozeznání od běžného ledu, na povrchu jsou dokonce vzory. Ale ve skutečnosti je teplo. To je materiál skrytý v chemických vyhřívacích podložkách.
Navzdory obrovské rozmanitosti látek a minerálů vytvořených přírodou, člověk díky využití nejnovější technologie, neustále vymýšlí své vlastní a takové, že jejich vlastnosti jsou prostě neuvěřitelné. Tady a teď vám povím o deseti nejznámějších.
Byly doby, kdy neexistoval prostředek na mytí nádobí - lidé si vystačili se sodou, octem, stříbrným pískem, třením nebo drátěným kartáčem, ale nový produkt pomůže ušetřit spoustu času a námahy a mytí nádobí se stane minulostí . " Tekuté sklo» obsahuje oxid křemičitý, který při reakci s vodou nebo etanolem vytváří materiál, který následně zasychá do tenké (více než 500krát tenčí než lidský vlas) vrstvy elastického, ultraodolného, netoxického a vodoodpudivého skla .
S takovým materiálem není potřeba čištění a dezinfekce, protože je schopen dokonale chránit povrch před choroboplodnými zárodky: bakterie na povrchu nádobí nebo dřezů jsou jednoduše izolovány. Vynález najde uplatnění také v lékařství, protože nástroje lze nyní sterilizovat pouze za použití horkou vodou, bez použití chemických dezinfekčních prostředků.
Tento povlak lze použít k boji proti houbovým infekcím na rostlinách a těsnění lahví, jeho vlastnosti jsou skutečně jedinečné - odpuzuje vlhkost, dezinfikuje, přičemž zůstává elastický, odolný, prodyšný a zcela neviditelný a také levný.
Tato látka umožňuje golfistům tvrději odpalovat míček, zvyšuje údernou sílu střely a prodlužuje životnost skalpelů a částí motoru.
Oproti svému názvu tento materiál kombinuje pevnost kovu a tvrdost skleněného povrchu: video ukazuje, jak se liší deformace oceli a beztvarého kovu při pádu kovové koule. Koule zanechává na povrchu oceli mnoho malých „důlků“ - to znamená, že kov absorbuje a rozptyluje energii nárazu. Beztvarý kov zůstal hladký, což znamená, že lépe vrací energii nárazu, o čemž svědčí i delší odskok.
Většina kovů má uspořádanou krystalickou molekulární strukturu a úderem nebo jiným nárazem se krystalová mřížka deformuje, což je důvod, proč na kovu zůstávají promáčkliny. V beztvarém kovu jsou atomy uspořádány náhodně, takže po expozici se atomy vrátí do své původní polohy.
Nejbohatší lidé mají problémy: soudě podle rostoucího prodeje tohoto materiálu potřebují neprůstřelné sklo, která by zachránila životy, ale nezabránila jim ve střelbě zpět.
Toto sklo zastaví kulky na jedné straně, ale zároveň je propustí na druhé - tento neobvyklý efekt se skládá ze „sendviče“ křehké akrylové vrstvy a měkčího elastického polykarbonátu: pod tlakem se akryl projevuje jako velmi solidní a když jej zasáhne kulka, uhasí svou energii a zároveň praskne. To umožňuje vrstvě tlumící nárazy odolat nárazu střel a akrylových úlomků, aniž by se zhroutila.
Při výstřelu z druhé strany umožňuje elastický polykarbonát kulce projít skrz sebe, natáhne a zničí křehkou akrylovou vrstvu, která nezanechá pro kulku žádnou další bariéru, ale neměli byste střílet příliš často, protože to vytvoří díry v ochrana.
Jedná se o plast, který odolá neuvěřitelně vysokým teplotám: jeho tepelný práh je tak vysoký, že vynálezci zpočátku prostě nevěřili. Teprve po předvedení schopností materiálu v žít v televizi zaměstnanci Britského centra pro atomové zbraně kontaktovali tvůrce starlite.
Vědci plast ozářili vysokoteplotními záblesky ekvivalentními síle 75 bomb svržených na Hirošimu – vzorek byl jen lehce ohořelý. Jeden tester poznamenal: „Obvykle musíte mezi jednotlivými záblesky počkat několik hodin, než materiál vychladne. Nyní jsme ho ozařovali každých 10 minut a zůstal nezraněný, jako by se vysmíval.“
Na rozdíl od jiných tepelně odolných materiálů se Starlite nestává toxickými při vysokých teplotách a je také neuvěřitelně lehký. Může být použit při stavbě kosmických lodí, letadel, ohnivzdorných obleků nebo ve vojenském průmyslu, ale bohužel, starlite nikdy neopustil laboratoř: jeho tvůrce Morris Ward zemřel v roce 2011, aniž by si patentoval svůj vynález a nezanechal žádné popisy. O struktuře starlitu je známo pouze to, že obsahuje 21 organických polymerů, několik kopolymerů a malé množství keramika.
Představte si porézní hmotu o tak nízké hustotě, že její 2,5 cm³ obsahuje povrchy srovnatelné s velikostí fotbalového hřiště. Nejde však o konkrétní materiál, ale spíše o třídu látek: aerogel je forma, kterou mohou mít některé materiály, a jeho ultra nízká hustota z něj činí vynikající tepelný izolant. Pokud z něj uděláte okno o tloušťce 2,5 cm, bude mít stejné tepelně izolační vlastnosti jako skleněné okno tloušťka 25 cm.
Všechny nejlehčí materiály na světě jsou aerogely: například křemenný aerogel (v podstatě vysušený silikon) je jen třikrát těžší než vzduch a je docela křehký, ale vydrží váhu 1000krát větší, než je jeho vlastní. Grafenový aerogel (obrázek výše) se skládá z uhlíku a jeho pevná složka je sedmkrát lehčí než vzduch: tato látka má porézní strukturu, odpuzuje vodu, ale absorbuje olej - má být použit k boji proti ropným skvrnám na povrchu vody .
Jsou to v podstatě pláty uhlíku o tloušťce jednoho atomu, stočené do válců – jejich molekulární struktura připomíná roli kuřecího drátu a je to nejpevnější dostupný materiál. vědě známý. Šestkrát lehčí, ale stokrát pevnější než ocel, nanotrubice mají lepší tepelnou vodivost než diamant a vedou elektřinu efektivněji než měď.
Samotné trubky nejsou pouhým okem viditelné a v surové podobě látka připomíná saze: aby se projevily její mimořádné vlastnosti, je třeba přimět biliony těchto neviditelných vláken k rotaci, což se podařilo relativně nedávno.
Materiál lze použít při výrobě kabelů pro projekt „výtah do vesmíru“, který byl vyvinut již poměrně dávno, ale donedávna byl zcela fantastický kvůli nemožnosti vytvořit kabel dlouhý 100 tisíc km, který by se neohýbal pod svou vlastní vahou.
Uhlíkové nanotrubice pomáhají i při léčbě rakoviny prsu - mohou být umístěny v každé buňce v tisících a přítomnost kyseliny listové umožňuje identifikovat a „zachytit“ rakovinné útvary, poté se nanotrubičky ozařují infračerveným laserem, a nádorové buňky umírají. Materiál lze také použít při výrobě lehké a odolné neprůstřelné vesty...
V roce 1942 se Britové potýkali s problémem nedostatku oceli na stavbu letadlových lodí nezbytných pro boj s Němci. ponorky. Geoffrey Pike navrhoval vybudování obrovských plovoucích letišť z ledu, ale nevyplatilo se to: led, i když je levný, je krátkodobý. Vše se změnilo s objevem newyorských vědců o mimořádných vlastnostech směsi ledu a piliny, která byla svou pevností podobná cihle a navíc nepraská ani se neroztaví. Ale materiál se dal zpracovat jako dřevo nebo roztavit jako kov, piliny nabobtnaly ve vodě, vytvořily skořápku a zabránily tání ledu, díky čemuž by se dala opravit jakákoli loď za plavby.
Ale přede všemi pozitivní vlastnosti, paykerite byl málo užitečný pro efektivní využití: na stavbu a vytvoření ledové pokrývky pro plavidlo o hmotnosti do 1000 tun stačil motor o výkonu jedné koňské síly, ale při teplotách nad -26 °C (a k jejich udržení je nutný složitý chladicí systém) má led tendenci klesnout. Navíc celulózy, používané také při výrobě papíru, byl nedostatek, takže paykerite zůstal neuskutečnitelným projektem.
Odolnost vůči mechanický náraz byl vždy jedním z hlavních problémů materiálové vědy, dokud nevynalezli D3o - látku, jejíž molekuly se za normálních podmínek volně pohybují a jsou fixovány při nárazu. Struktura D3o je podobná směsi kukuřičného škrobu a vody, která se někdy používá k plnění bazénů. Speciální bundy z tohoto materiálu, pohodlné a poskytující ochranu v případě pádu, úderu od pálky nebo pěstí, které byste mohli dostat, jsou již v prodeji. Ochranné prvky nejsou zvenku vidět, což se hodí kaskadérům a dokonce i policistům.
Beton má vlastnost, že se časem „unavuje“ - stává se špinavě šedým a tvoří se v něm praskliny. Pokud mluvíme o založení budovy, opravy mohou být poměrně pracné a nákladné a není pravda, že to odstraní „únavu“: mnoho budov je zbouráno právě proto, že není možné obnovit základy.
Skupina studentů Newcastle University vyvinula geneticky upravené bakterie, které mohou pronikat hlubokými trhlinami a produkovat směs uhličitanu vápenatého a lepidla, čímž zpevňují budovu. Bakterie jsou naprogramovány tak, aby se šířily po povrchu betonu, dokud nedosáhnou okraje další trhliny, a pak začne výroba cementové hmoty, dokonce existuje mechanismus sebezničení bakterií, který zabraňuje vzniku zbytečných“ výrůstky“.
Tato technologie sníží antropogenní emise oxidu uhličitého do atmosféry, protože 5 % pochází z výroby betonu, a pomůže také prodloužit životnost budov, jejichž obnova by tradičním způsobem stála velké částky.
Toto chemické rozpouštědlo se poprvé objevilo jako vedlejší produkt při výrobě celulózy a nebylo nijak využito až do 60. let minulého století, kdy byl objeven jeho lékařský potenciál: Dr. Jacobs zjistil, že DMSO může snadno a bezbolestně pronikat do tělesných tkání – toto umožňuje rychle a bez poškození aplikovat různé léky do kůže.
Jeho vlastní léčivé vlastnosti zmírňuje bolesti při vymknutí nebo například zánětech kloubů v důsledku artritidy a DMSO lze použít i k boji proti plísňovým infekcím.
Bohužel, kdy lékařské vlastnosti Byly objeveny, výroba v průmyslovém měřítku byla již dávno zavedena a jeho široká dostupnost neumožňovala farmaceutickým společnostem vytvářet zisk. Navíc DMSO má nečekanou vedlejší účinek- vůně z úst osoby, která ji použila, připomíná česnek, proto se používá především ve veterinární medicíně.
