Grafeenist aerogeel on kõige kergem kunstlik materjal maapinnal
Kõige rohkem on loonud Hiina teadlased Zhejiangi ülikoolist kerge materjal maailmas nimega grafeeni aerogeel. See on seitse korda õhust kergem ja 12% kergem kui selle näitaja eelmine meister - aerografiit (aerographiit). Üks kuupsentimeetrit aerogeeli kaalub 0,16 milligrammi, see tähendab kuupmeeter See ülikerge materjal kaalub vaid 160 grammi! Grafeenist aerogeel on nii kerge, et 3x3x3 cm kuubiku saab tasakaalustada õhukesel rohuliblel, õie tolmukatel või kohevatel võililleseemnetel.
Teadlaste sõnul ei ole aerogeelist valmistatud esemete suurusel mingeid piiranguid. uus materjal Sellel on suurepärane elastsus ja võime absorbeerida erinevaid vedelaid aineid. Grafeenist aerogeel taastub pärast enam kui 90% kokkusurumist täielikult oma esialgse kuju. Samuti suudab see kiiresti (68,8 grammi sekundis) imada vedelikku, mille kaal on tema enda kaalust 900 korda suurem. Võttes arvesse uue ülikerge materjali kirjeldatud omadusi, saab seda kasutada näiteks õli kogumiseks selle lekkekohtades.
Ühesõnaga tulevik on juba saabunud.
Teadlased on kaasaegsed võlurid, kes näitavad laborites nippe, mis kummutavad füüsikaseadusi.
"Nutikad" ained muudavad mõju all kuju välised tingimused, muudetakse gaasist ümber tahke metall või külmutada kell kõrge temperatuur.
Nanoosakeste – ränidioksiidi ja titaani baasil loodud maagiline kate, mis kaitseb vee, mustuse ja muude vedelike eest. Uudsus ei püsinud laborites ja seda kasutatakse aktiivselt hüdrofoobsete pihustite ja geelidena riiete, kingade, laudlinade, ehitusmaterjalide ja isegi merevee puhastamiseks.
Heksafluoriid ehk SF6 on õhust 5 korda raskem. See ei lendu anumast välja ja hoiab kergeid esemeid. Nüüd teate, kuidas ujuvefekt luuakse. Heksafluoriidil on veel üks naljakas omadus – hääle madaldamine bassiks. Üks hingetõmme ja sa kõlad nagu Darth Vader.
Füüsikatundidest mäletame vedelaid metalle, kuid kehatemperatuuril sulavad metallid on midagi uut. Imed ei lõpe sellega: galliumobjektid lahustuvad meie silme all kuumas vees.
Galliumiga kokku puutudes muutub alumiinium rabedaks – hoolitsege oma iPhone'i eest. Kuid isegi sellist ebastabiilset materjali sulami kujul kasutatakse kõrgtehnoloogia valdkonnas.
Trioodnitriid ja hõbefulminaat pole veel tööstuslikku rakendust leidnud. Neid pulbreid on transportida isegi ohtlik: nad plahvatavad löögi või löögi korral ja muutuvad heleda suitsupilveks. Tõhus, kuid kasutu.
Nitinoolist - titaani ja nikli sulamist - valmistatud esemed suudavad "meelde jätta" oma esialgse kuju ja naasevad selle juurde kuumutamisel. Tahaks sellist mälestust!
Kes oleks arvanud, et "nutikate" materjalide hulgas on ... puu! Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi spetsialistid, kes kasutavad 4D-printimist (mis on juba ime!) on loonud puidust plaadid, mis märjana omandavad etteantud kuju.
See on tegelikult naatriumatsetaat, mis muutub väikseima löögi korral vedelikust kristallideks. Väliselt eristamatu tavaline jää, pinnal on ühtlased mustrid. Aga tegelikult on soe. Just see materjal on peidetud keemilistesse küttepatjadesse.
Materjali kasutatakse meditsiinis: see on võimeline temperatuuri mõjul suurust muutma. Tundub, et ta on elus!
Kahjustuste suhtes immuunseid imeaineid kasutatakse juba nutitelefonide katetes, ehitusmaterjalides ja meditsiinis. Kogu saladus peitub mikrokapslites bakteritega, mis kahjustuse korral aktiveeruvad ja täidavad praod oma elutegevuse saadustega. Kunagi on meie teed nagu see asfalt.
Airgel on uuenduslik grafeenipõhine materjal, millel on ainulaadsed omadused: see on kõva, läbipaistev, kuumakindel ja äärmiselt halvasti juhtiv. Selle tihedus on vaid 1,5 korda suurem kui õhu tihedus ja 500 korda väiksem kui vee tihedus. See on ka üks kallimaid materjale: peopesasuurune tükk maksab umbes 100 dollarit.
Poisid, paneme saidile oma hinge. Aitäh selle eest
selle ilu avastamiseks. Aitäh inspiratsiooni ja hanenaha eest.
Liituge meiega aadressil Facebook Ja Kokkupuutel
Teadlased on kaasaegsed võlurid, kes näitavad laborites nippe, mis kummutavad füüsikaseadusi. "Nutikad" ained muudavad välistingimuste mõjul kuju, muutuvad gaasist tahkeks metalliks või külmuvad kõrgel temperatuuril.
veebisait kogus kokku 9 imeainet, et näidata teile: tulevik on juba saabunud.
Nanoosakeste – ränidioksiidi ja titaani baasil loodud maagiline kate, mis kaitseb vee, mustuse ja muude vedelike eest. Uudsus ei jäänud laboritesse ja kasutatakse aktiivselt rõivaste, kingade, laudlinade, ehitusmaterjalide hüdrofoobsete pihustite ja geelidena ja isegi merevee puhastamiseks.
Heksafluoriid ehk SF6 on õhust 5 korda raskem. See ei lendu anumast välja ja hoiab kergeid esemeid. Nüüd teate, kuidas ujuvefekt luuakse. Heksafluoriidil on veel üks naljakas omadus - alandama oma häält bassile. Üks hingetõmme ja sa kõlad nagu Darth Vader.
Füüsikatundidest mäletame vedelaid metalle, kuid kehatemperatuuril sulavad metallid on midagi uut. Imed ei lõpe sellega. galliumobjektid lahustuvad meie silme all kuumas vees.
Galliumiga kokku puutudes muutub alumiinium rabedaks – hoolitsege oma iPhone'i eest. Kuid isegi sellist ebastabiilset materjali sulami kujul kasutatakse kõrgtehnoloogia valdkonnas.
Trioodnitriid ja hõbefulminaat pole veel tööstuslikku rakendust leidnud. Need pulbrid on transportimisel isegi ohtlikud: nad löögi või löögi korral plahvatada ja muutuda heleda suitsupilveks. Tõhus, kuid kasutu.
Nitinoolist - titaani ja nikli sulamist - valmistatud esemed suudavad "meelde jätta" oma esialgse kuju ja naasevad selle juurde kuumutamisel. Tahaks sellist mälestust!
Kes oleks arvanud, et "nutikate" materjalide hulgas on ... puit! Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi spetsialistid abiga 4D printimine(mis on juba ime!) lõi puidust plaadid, mis märjana võtavad etteantud kuju.
See on tegelikult naatriumatsetaat, mis muutub vedelast kristallideks vähimagi löögi korral. Väliselt on see tavalisest jääst eristamatu, pinnal on ühtlased mustrid. Aga tegelikult on soe. Just see materjal on peidetud keemilistesse küttepatjadesse.
Vaatamata tohutule hulgale ainetele ja mineraalidele, mille loodus on loonud, inimene, kasutades uusimad tehnoloogiad, leiutab pidevalt oma ja selliseid, et nende omadused on lihtsalt uskumatud. Siin ja praegu räägin kümnest kõige kuulsamast.
Oli aeg, mil nõudepesuvahendit ei eksisteerinud – inimesed said hakkama söögisooda, äädika, hõbedase liiva, hõõrumise või traatharjaga, kuid uus toode aitab säästa palju aega ja vaeva ning muudab nõudepesu üldiselt igavaks. minevik. " Vedel klaas"sisaldab ränidioksiidi, mis moodustab vee või etanooliga suhtlemisel materjali, mis seejärel kuivab, muutudes õhukeseks (üle 500 korra õhemaks kui juuksekarva) elastse, ülikindla, mittetoksilise ja vetthülgava kihina. klaasist.
Selle materjaliga ei ole vaja puhastus- ja desinfektsioonivahendeid, kuna see suudab pinda suurepäraselt kaitsta mikroobide eest: nõude või valamute pinnal olevad bakterid on lihtsalt isoleeritud. Samuti leiab leiutis rakendust meditsiinis, sest nüüd on võimalik instrumente steriliseerida ainult kasutades kuum vesi ilma keemilisi desinfektsioonivahendeid kasutamata.
Seda katet saab kasutada taimede seennakkuste vastu võitlemiseks ja pudelite tihendamiseks, selle omadused on tõeliselt ainulaadsed - see tõrjub niiskust, desinfitseerib, jäädes samal ajal elastseks, vastupidavaks, hingavaks ja täiesti nähtamatuks, samuti odavaks.
See aine võimaldab golfimängijatel palli tugevamini lüüa, suurendab kuulikahjustusi ning pikendab skalpellide ja mootoriosade eluiga.
Vastupidiselt nimele ühendab materjal metalli tugevuse ja klaasi pinna kõvaduse: videol on näha, kuidas terase ja vormitu metalli deformatsioon metallkuuli kukkumisel erineb. Pall jätab terase pinnale palju väikseid "auke" – see tähendab, et metall neelab ja hajutab löögienergiat. Vormitu metall jääb sile, mis tähendab, et see annab paremini tagasi löögienergiat, millest annab märku ka pikem tagasilöök.
Enamik metalle on korrastatud kristalse molekulaarstruktuuriga ning löögi või muu löögi tõttu kristallvõre moondub, mistõttu jäävad metallile mõlgid. Vormatus metallis asetsevad aatomid juhuslikult, nii et pärast eksponeerimist naasevad aatomid oma algasendisse.
Rikkamatel inimestel on probleeme: selle materjali kasvava müügi järgi otsustades peavad nad seda tegema kuulikindel klaas, mis päästaks elu, kuid ei takistanud neid tagasi tulistamast.
See klaas peatab kuulid ühelt poolt, kuid samal ajal laseb need teiselt poolt läbi – see ebatavaline efekt peitub hapra akrüülkihi ja pehmema elastse polükarbonaadi "võileivas": surve all avaldub akrüül kui väga tahke, ja kui kuul tabab, kustutab see oma energia, samal ajal mõraneb. See võimaldab lööke neelaval kihil vastu pidada kuuli ja akrüülkildude löögile ilma kokku kukkumata.
Teiselt poolt tulistades laseb elastne polükarbonaat kuulil endast läbi minna, venitades ja hävitades rabeda akrüülkihi, mis ei jäta kuulile täiendavat barjääri, kuid ärge tulistage liiga sageli, kuna see tekitab kaitsesse augud. .
See on plastik, mis talub uskumatult kõrgeid temperatuure: selle termiline lävi on nii kõrge, et alguses nad lihtsalt ei uskunud leiutajat. Alles pärast materjali võimaluste demonstreerimist elada televisioonis võttis starlit loojaga ühendust Briti aatomirelvade keskus.
Teadlased kiiritasid plastikut soojussähvatustega, mis võrdub Hiroshimale heidetud 75 pommi võimsusega – proov oli vaid kergelt söestunud. Üks testijatest märkis: “Tavaliselt tuleb välkude vahel oodata mitu tundi, et materjal jahtuks. Nüüd kiiritasime teda iga 10 minuti järel ja ta jäi vigastamata, justkui mõnitades.
Erinevalt teistest kuumuskindlatest materjalidest ei muutu Starlite kõrgel temperatuuril mürgiseks ning on ka uskumatult kerge. Seda saab kasutada kosmoselaevade, lennukite, leegiaeglustavate ülikondade ehitamisel või sõjatööstuses, kuid kahjuks ei lahkunud starlite kunagi laborist: selle looja Morris Ward suri 2011. aastal ilma oma leiutist patenteerimata ja kirjeldusi jätmata. Starliidi struktuuri kohta on teada vaid see, et see sisaldab 21 orgaanilist polümeeri, mitmeid kopolümeere ja väike kogus keraamika.
Kujutage ette nii väikese tihedusega poorset ainet, et 2,5 cm³ sellest sisaldab jalgpalliväljakuga võrreldavaid pindu. Kuid see pole konkreetne materjal, vaid pigem ainete klass: aerogeel on vorm, mida mõned materjalid võivad võtta, ja selle ülimadala tiheduse tõttu on see suurepärane soojusisolaator. Kui teha sellest 2,5 cm paksune aken, on sellel samad soojusisolatsiooni omadused nagu klaasist aken 25 cm paksune.
Kõik maailma kergemad materjalid on aerogeelid: näiteks kvartsaerogeel (sisuliselt kuivatatud silikoon) on õhust vaid kolm korda raskem ja üsna habras, kuid talub 1000 korda suuremat raskust. Grafeeni aerogeel (ülal pildil) on valmistatud süsinikust ja selle tahke komponent on õhust seitse korda kergem: poorse struktuuriga aine tõrjub vett, kuid imab õli endasse – seda peaks kasutama õlilaikude vastu võitlemiseks. vesi.
Tegelikult on need ühe aatomi paksused süsiniku lehed, mis on rullitud silindriteks - nende molekulaarstruktuur sarnaneb traatvõrgu rulliga ja see on kõige vastupidavam materjal, teadusele teada. Terasest kuus korda kergemad, kuid sadu kordi tugevamad nanotorud on parema soojusjuhtivusega kui teemant ja juhivad elektrit tõhusamalt kui vask.
Torud ise pole palja silmaga nähtavad ja toores vormis meenutab aine tahma: oma erakordsete omaduste avaldumiseks tuleb panna pöörlema triljoneid neid nähtamatuid niite, mis sai võimalikuks suhteliselt hiljuti.
Materjali saab kasutada kaabli tootmisel projekti "lift kosmosesse" jaoks, mis töötati välja üsna kaua aega tagasi, kuid kuni viimase ajani oli see täiesti fantastiline, kuna oli võimatu luua 100 tuhande km pikkust kaablit, mis ei paindu oma raskuse all.
Süsiniknanotorudest on abi ka rinnavähi ravis – neid saab paigutada igasse rakku tuhandete kaupa ning foolhappe olemasolu võimaldab tuvastada ja "püüda" vähkkasvajaid, seejärel kiiritatakse nanotorusid infrapunalaseriga ning kasvajarakud surevad. Samuti saab materjali kasutada kergete ja vastupidavate kuulivestide valmistamisel…
1942. aastal seisid britid silmitsi terasepuudusega sakslaste vastu võitlemiseks vajalike lennukikandjate ehitamiseks. allveelaevad. Geoffrey Pike soovitas rajada jääst tohutuid ujuvlennuvälju, kuid see ei õigustanud end: kuigi jää on odav, on see lühiajaline. Kõik muutus, kui New Yorgi teadlased avastasid jää segu erakordsed omadused ja saepuru, mis oli tugevuselt sarnane telliskiviga, samuti ei pragune ega sula. Kuid materjali sai töödelda nagu puitu või sulatada nagu metalli, saepuru vees paisuda, moodustades kesta ja takistades jää sulamist, mille tõttu sai iga laeva remontida kohe reisi ajal.
Aga kõigi jaoks positiivseid omadusi, pykrete ei sobinud tõhus kasutamine: kuni 1000 tonni kaaluva laeva jääkatte ehitamiseks ja loomiseks piisas ühe hobujõuga mootorist, kuid temperatuuril üle -26 ° C (ja selleks on vaja keerukat jahutussüsteemi seda säilitada), kipub jää vajuma. Lisaks nappis tselluloosi, mida kasutatakse ka paberi valmistamisel, mistõttu jäi pykrete tegemine teostamatuks projektiks.
Vastupidavus mehaaniline mõju läbi aegade oli üks materjaliteaduse põhiprobleeme, kuni leiutati D3o – aine, mille molekulid on tavatingimustes vabas liikumises ja fikseeritud kokkupõrkel. D3o struktuur meenutab maisitärklise ja vee segu, mis on mõnikord täidetud basseinidega. Sellest materjalist spetsiaalsed jakid, mis on mugavad ja kaitsevad kukkumiste, nahkhiirte või rusikatega, mida võite saada, on juba turul. Väljastpoolt pole näha kaitseelemente, mis sobib kaskadööridele ja isegi politseinikele.
Betoonil on omadus aja jooksul "väsitada" - see muutub määrdunudhalliks ja sellesse tekivad praod. Kui räägime hoone vundamendist, siis remont võib olla üsna aeganõudev ja kulukas ning pole tõsiasi, et see “väsimust” kaotaks: paljud hooned lammutatakse just seetõttu, et vundamenti pole võimalik taastada.
Newcastle'i ülikooli üliõpilaste rühm on välja töötanud geneetiliselt muundatud bakterid, mis võivad tungida sügavatesse pragudesse ja toota kaltsiumkarbonaadi ja liimi segu, tugevdades hoonet. Bakterid on programmeeritud levima üle betooni pinna kuni järgmise prao servani, mil algab tsementeeriva aine tootmine, bakteritel on isegi enesehävitusmehhanism, mis takistab kasutute "kasvude teket". ".
See tehnoloogia vähendab inimtekkelist süsinikdioksiidi emissiooni atmosfääri, sest betoonitootmine annab sellest 5%, samuti aitab see pikendada hoonete eluiga, mille taastamine traditsioonilisel viisil läheks palju maksma.
See keemiline lahusti ilmus esmakordselt tselluloosi tootmise kõrvalsaadusena ja seda ei kasutatud mingil viisil enne eelmise sajandi 60ndatel aastatel, mil ilmnes selle meditsiiniline potentsiaal: dr Jacobs avastas, et DMSO suudab kergesti ja valutult tungida kehakudedesse – see võimaldab teil kiiresti ja kahjustamata nahka süstida erinevaid ravimeid.
Tema enda oma raviomadusi leevendab valu nikastustest või näiteks liigesepõletikust artriidi korral ning DMSO-d saab kasutada ka seennakkuste vastu võitlemiseks.
Kahjuks millal meditsiinilised omadused avastati, oli kaubanduslik tootmine juba ammu loodud ja selle laialdane kättesaadavus takistas farmaatsiaettevõtetel kasumit teenimast. Lisaks on DMSO-l ootamatu kõrvalmõju- seda kasutanud inimese suust tulev lõhn, mis meenutab küüslauku, mistõttu kasutatakse seda peamiselt veterinaarmeditsiinis.
