Geleceğin harika malzemeleri - liste, özellikler ve ilginç gerçekler

2024 Yazar: Henry Conors | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-12 14:08

Macar fizikçi Denes Gabor, geleceğin öngörülemeyeceğini, ancak icat edilebileceğini söyledi. Ve bu sözler tamamen gerçeği yansıtıyor.

Geliştirmede gelecek

Eminim çoğunuz 1998 yapımı The X-Files: The Fight for the Future filmini izlemişsinizdir. Bu, gerilim ve dedektif unsurları içeren bir fantastik filmdir. Bugün geleceğin malzemeleri hakkında da konuşacağız. Sınıflandırılmamışlar, ancak onlar hakkında çok az şey biliniyor. Çünkü uygulamalarının kapsamı hala küçük. Ancak zamanla, bu malzemeler kesinlikle piyasada bir yer edinecek ve yaygın olarak kullanılacaktır.

Bugün ele alacağımız malzemelerin listesi:

1. Aergel.
2. Şeffaf alüminyum.
3. Metal köpük.
4. Kendini iyileştiren beton.
5. Grafen.
6. Söğüt Camı.
7. Cam karolar.
8. Mantarlardan yapı malzemeleri.

Şimdi her biri üzerinde daha ayrıntılı duralım.

Aergel

Airgel çok yakında kullanılabilecek geleceğin malzemesidir. Bununla ilgili bilgiler 2013 yılında yayınlandı. Geliştirme, Çinli bilim adamlarının buluşudur. Bu nanomalzeme defalarcaGuinness Rekorlar Kitabında adı geçen. Hepsi benzersiz özellikleri sayesinde.

Airgel (Rusçaya "donmuş hava" veya "donmuş duman" olarak çevrilir) inanılmaz derecede hafiftir, çünkü ana bileşeni havadır. Hafif mavimsi bir renk tonu ile yarı saydam, donmuş bir tıraş köpüğüne benziyor. Sadece mikroskopla görülebilen küçük hücreleri dolduran %99,8 havadır.

Airgel sıradan jelden yapılır. Ancak sıvı bir bileşen yerine bir gaz içerir. Minimum yoğunluğu (camın yoğunluğundan 1000 kat daha az) ile çok dayanıklıdır. Aerojel numuneleri ağırlıklarının birkaç bin katına dayanabilir. Aynı zamanda iyi bir ısı yalıtkanıdır ve uzay uygulamalarında kullanılabilir.

Kullanım kolaylığı, onu neredeyse evrensel kılar. Ancak aerojel, ısı yalıtımlı, neme dayanıklı, güvenilir bir malzeme olarak inşaatta en büyük kullanımı bulacaktır.

Şeffaf alüminyum

Teknolojiler ilerliyor - ve şimdi medyada düzenli olarak bilim adamlarının şeffaf alüminyum yarattığı bilgisi yer alıyor. Yakın zamanda geliştirilip ILON markası altında satılan bu en yeni malzeme alüminyum, nitrojen ve oksijenden oluşuyor.

Alüminyum kuvars-oksinitrürün ana görevi kurşun geçirmez camı değiştirmektir. Ancak, sadece bu amaç için kullanılamaz. Geleceğin malzemesi darbeye dayanıklıdır. Onunçizilmesi neredeyse imkansız. Aynı zamanda şeffaf alüminyum, camın ağırlığının yarısı kadardır.

Bugün ALON kullanılmaya başlandı. Microsoft zaten metal kullanıyor. "Akıllı saat" gövdesinde bulunur. Belki bir gün kuvars-alüminyum oksinitrürden yapılar yapılacaktır. Ancak sadece bu malzemenin fiyatı düştüğünde. Maliyet daha demokratik hale gelmedikçe gelecekteki harcamalar milyarlarca dolar.

Metal köpük

Bu hafif malzeme, havadaki bir mermiyi durdurma ve onu toza çevirme gibi benzersiz bir yeteneğe sahiptir. Bu durumda, köpüğün bileşimi değişebilir. Tek bir "tarif" yoktur. Örneğin, gazın erimiş metalden geçirilmesi. Veya erimiş alüminyuma toz haline getirilmiş titanyum hidrit ekleyin.

Metal köpük, malzemelerin evrimine bir örnektir. Şimdi bir merak gibi görünüyorlar ama yakında sıradan ve tanıdık bir şey olacaklar.

Hava ceplerinin varlığı nedeniyle, köpük ısı yalıtım özelliklerine sahiptir. Suda batmaz, kolay kesilir. Bu, dekoratif işler için kullanmanıza izin verir. Üstelik doğal, güzel bir deseni var.

Malzeme akustik özelliklere sahiptir, korozyona dayanıklıdır ve çok yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında bile erimez. Stabilitesi ile ilgili çalışmalar zaten yapılmıştır. 1482°C sıcaklıkta bile oksitlendi, ancak gücü ve yapısı korundu. Daha düşük sıcaklıklar malzemenin görünümünü ve özelliklerini hiçbir şekilde etkilemez.

Kendini İyileştiren Beton

Binanın inşaatı sırasında dikilen yapının dayanıklılığı her zaman şüphelidir. Vicdansız inşaatçılar ve düşük kaliteli malzemeler yeni bir binayı çok hızlı bir şekilde yok edebilir. Ve restorasyonu her zaman büyük mali harcamalar gerektirir.

Hollandalı bilim adamları bu sorunu çözdü. Canlı bakteri ve kalsiyum laktat içeren kendi kendini iyileştiren beton oluşturdular. Hayal edin, somut "yamaların" kendisi! Nasıl çalışırlar?

Bakteriler kalsiyum laktatı emer ve kireçtaşı üretir. Çatlakları doldurur ve betonun bütünlüğünü neredeyse tamamen geri kazandırır, bu da gelecekte onarımlardan önemli ölçüde tasarruf sağlayacak ve hizmet ömrünü önemli ölçüde artıracaktır.

Bu biyo-beton, Hollanda Teknik Üniversitesi'nden Henk Jonkers tarafından oluşturuldu. Bilim insanı ve ekibi bu mucizeyi gerçekleştirmek için 3 yıl harcadı. Henk, onlarca yıl su ve oksijen olmadan yaşayabilen bakteri çubuklarını seçtiğini söylüyor. Bakteriler özel kapsüllere yerleştirilir. Su çatlaklardan sızdığında bakterileri açar ve “saldırırlar”. Ürün zaten gölün yakınında bulunan kurtarma istasyonunun binasında başarıyla test edildi.

Bu malzeme henüz kullanılmamaktadır. Ve gelecek şüphesiz onun.

Grafen

Bilim adamları bu malzemenin gelecek olduğundan eminler. Okarbon 1 atom kalınlığında bir tabakadır. Dünyanın en ince malzemesi olarak adlandırılır.

Grafenin tesadüfen elde edilmesi dikkat çekicidir - bilim adamları Andrey Geim ve Konstantin Novoselov sadece eğleniyorlardı. Eğlenmek için, grafit için bir substrat olarak kullanılan yapışkan bant parçalarını incelediler. Koli bandı yardımıyla karbon katmanını katman katman soymaya başladılar. Sonuç olarak, bir atom kalınlığında mükemmel bir şekilde eşit bir karbon tabakası elde ettik. 2010 yılında bilim insanlarına bu keşif için Nobel Ödülü verildi.

Grafenin özellikleri, onu gelecekteki teknik gelişmelerin temeli olarak görmemizi sağlar. Çelikten önemli ölçüde daha güçlüdür, bu da geleceğin cihazlarını onaylara karşı daha dirençli hale getirecektir. Ve hatta onlarca kez internete erişim hızını artıracaktır. Böyle bir özellik, sosyal ağların her kullanıcısı tarafından kesinlikle takdir edilecektir.

Grafen geleceğin malzemesidir. Son zamanlarda bilim adamları tarafından onunla ilgili ilginç bir gerçek söylendi. Araştırma sırasında, iki katmanlı monoatomik grafenin vücut zırhı için mükemmel bir malzeme olabileceği ortaya çıktı - elmas kadar sert ama esnek.

Ancak, bu malzemenin dezavantajları da vardır. Çevreye ve insan sağlığına zarar verebilir. Yüzey sularının grafen kirliliği onları zehirli hale getirebilir.

Geleceğin inanılmaz malzemeleri listemize devam ediyoruz.

Söğüt Camı

Bu cam, halihazırda Gorilla Glass adlı akıllı telefonlar ve tabletler için koruyucu bir kaplama üreticisi olan Corning tarafından sağlandı. Bu cam, darbe ve çizilme direnci ile bilinir. Ancak üreticiler daha ileri gitmeye ve yeni bir kaplama - Willow Glass - geliştirmeye karar verdi.

Bu, kalınlığı A4 kağıdının kalınlığıyla karşılaştırılabilir olan camdır. Bu sadece 100 mikroton. İşlevselliği açısından sıradan camı andırıyor ve dışarıdan plastiğe çok benziyor. Önemli bir ekleme ile - esnekliğe sahiptir. Willow Glass, özelliklerini kaybetme korkusu olmadan farklı yönlerde bükülebilir.

Belki de yakında bu eşsiz cam akıllı telefonlar için bir ekran görevi görecek. Şaşırtıcı esnekliğine ek olarak Willow Glass, 500°C'ye kadar yüksek sıcaklıklara karşı da inanılmaz derecede dayanıklıdır.

Ne yazık ki, cam Gorilla Glass'ın gücüne sahip değil ve mekanik hasarlardan o kadar etkili bir şekilde korumuyor.

Cam karo

Cam karo, İsviçreli SolTech Energy şirketi tarafından oluşturuldu. Bu şirket 2006 yılında kurulmuştur. Faaliyetleri, alternatif enerji alanında yenilikler geliştirmeyi ve bunların geniş bir insan yelpazesine sunulmasını amaçlamaktadır. Şüphesiz bu geleceğin malzemesidir.

Cam karo mutlak bir yenilik değil, ancak şirket çalışanları onu iyileştirdiğini iddia ediyor.

Bu tür bir kapsamın başlıca avantajlarından bazıları şunlardır:

1. Güç. Malzeme, metal muadillerinden daha düşük değildir.
2. Boyutu ve şekli, geleneksel bir metal kiremit ile yarı yarıya kullanılabilecek şekilde seçilmiştir.
3. Güzellik. Çatı için cam kaplamamuhteşem görünüyor ve herhangi bir bina tasarımıyla uyumlu bir şekilde uyum sağlıyor.

Çalışma prensibi oldukça basittir. Güneş ışınları camdan kolayca geçebilir. Ve sonra güneş enerjisini emen özel yüzeylerde kalırlar. Bu enerjiyi konut sakinlerinin takdirine bağlı olarak bertaraf edebilirsiniz - ısıtma veya elektrik şebekesi için kullanın. En büyük etki, çatı güneye çevrildiğinde elde edilir.

"Mantar" evler

Mantarların mükemmel bir yapı malzemesi olduğu ortaya çıktı. Amerikalılar bu fikri ilk ortaya attı.

Ecovative, Politeknik Enstitüsü mezunları tarafından kuruldu. Kurucuları Gavin McIntyre ve Eben Bayer'e göre miselyumdan çok çeşitli materyaller elde edilebilir. Sadece inşaat için değil, aynı zamanda ayakkabı veya mobilya üretimi için de. Miselyum, mantarı ihtiyaç duyduğu mikro elementlerle besleyen bir dizi ince ipliktir. Topraktaki organik maddeleri ayrıştırır (solmuş ot vb.). Bu işlem sırasında, üzerinde büyüdüğü substratı birbirine yapıştırarak maddeleri serbest bırakır.

Mantarlardan şu şekilde malzeme oluşturun: miselyumu ve substratı birleştirin, elde edilen maddeyi şekiller halinde paketleyin ve karanlık bir yere koyun. Birkaç gün sonra, miselyum, alt tabakayı çimentoluyormuş gibi iplikleri çözer. Kurutma ve ısıl işlem sırasında miselyum ölür. Alt tabaka kullanıma hazır hale gelir. Teknoloji basit ama dahiyane, bu da mantarları geleceğin harika malzemelerinden biri yapıyor.