אנשים תמיד חיפשו את ההזדמנות ליצור את החומרים האיכותיים והפונקציונליים ביותר. דניס יושין, מחבר הבלוג הפופולרי & הבלוג Science & Future ב- Yandex.Den, מדבר על חומרים שישנו את העולם.
גרפן
החומר המבטיח ביותר לעתיד הוא גרפן, שינוי פחמן דו ממדי המורכב מסריג גביש שטוח בעובי אטום אחד. סריג גביש הגרפן הוא מישור המורכב מתאים משושים.
מצד אחד, כל התכונות התיאורטיות המדהימות של גרפן מוגבלות על ידי העובדה שמדענים טרם הצליחו להשיג סרט דו-ממדי אידיאלי במצב חופשי בגלל חוסר היציבות התרמודינאמית שלו. עם זאת, לגרפן מוליכות חשמלית ייחודית, מה שהופך אותו לתחליף מצוין לסיליקון.
זה ייצר מכשירים אלקטרוניים זעירים עוד יותר. בנוסף, גרפן הוא אידיאלי לאחסון אנרגיה בתאי דלק, לשימוש באופטיקה, ליצירת תצוגות גמישות ואפילו לניקוי נוזלים, מכיוון שסרט גרפן מעביר מולקולות מים, לוכד חומרים אחרים.
על מנת לנצל את מרבית המאפיינים הייחודיים של גרפן, אין צורך ליישם אותו בצורה מושלמת. אם מופיעים פגמים בסרט הגרפן, זה יכול להתקיים בצורה של צינורות. חומרים מורכבים, מקורות נוכחיים, ממשקי מחשב עצביים וביונים (למשל, שרירים מלאכותיים) - כמעט ואין מגבלות על השימוש בצינורות.
אפילו את "מעלית החלל" הידועה לשמצה ניתן לבנות בזכות צינורות פחמן, מכיוון שבאופן תיאורטי ננו-צינור חד-קירות באורך של כמה קילומטרים יכול לעמוד במשקל של עד טון למילימטר מרובע.
וונטבלק
החברה הבריטית סורי ננו-סיסטמס פיתחה חומר שיכול לקלוט עד 99.965% מאור האירוע, מה שהופך אותו לחומר השחור ביותר בעולם. שמו מתאים - Vantabalck.
המאפיין המדהים הזה מוסבר על ידי העובדה שהוא נוצר על ידי צינורות פחמן, שהם כה קטנים עד שפוטונים פשוט לא יכולים לעבור ביניהם.
נראה, איך החומר השחור ביותר יכול להיות שימושי? זה עוזר במניעת פיזור אור, שניתן להשתמש בו בטלסקופים. Vantabalck יכולה לשפר משמעותית את איכות מצלמות האינפרא אדום. ניתן להשתמש בו ליצירת מערכות הגנה תרמית.
היכולת של חומר לספוג קרינה שונות פותחת את הסיכוי ליצור ציפויים חללים קלים ועמידים ביותר המגנים מפני קרינה.
מעניין שאסור למומחים של סורי ננו-סיסטמס לדון עם פוטנציאלים עם פוטנציאל השימוש הצבאי בוונטבק עם עיתונאים, והם עונים על שאלת העלות בצורה תמציתית ככל האפשר: "זה יקר מאוד." אך ניתן להשתמש בוונטלאק בתחום הצבאי לפחות כדי ליצור "הסוואה בטמפרטורה".
גרפן איינג'ל
בעשור האחרון, דלקות אוויר, שפותחו כמעמד של חומרים עוד בשנת 1931, החלו לשים לב הרבה יותר. זה גם לא יכול היה בלי פחמן.עוד בשנת 2011 נוצר אשל אוויר בצפיפות של 4 מ"ג / ס"מ 3 על בסיס צינורות פחמן רב שכבתי. כמעט בכל שנה הופיעו אירוגלים בעלי צפיפות נמוכה יותר, וכיום החומר הקל ביותר הוא גרפן איינג'ל, שצפיפותו היא 0.16 מ"ג / ס"מ 3 בלבד.
באופן מפתיע, לחומר שהושג על ידי מומחים יש חוזק וגמישות גבוהה במיוחד. הוא חוזר במהירות לטופס לאחר הדחיסה. בשנייה אחת הוא יכול לספוג עד 68 גרם של תרכובות אורגניות. במקביל, איירגל מחזיקה חומרים שאינם מסיסים במים עד פי 900 ממשקלם העצמי.
כך, במקרה של קטסטרופה, למשל, שפיכת נפט, ניתן יהיה לא רק לאסוף את כולו משטח המים, אלא גם לאבד דבר כמעט, פשוט על ידי סחיטת אותו מהאוויר.
בנוסף, Airgel יכול לשמש כחומר מבודד, במערכות לאחסון אנרגיה לצורך התיזות, וכמילוי לחומרים מורכבים מורכבים.
זכוכית ערבה
כולם יודעים על זכוכית עם זכוכית גורולה חסינה זעזועים, אבל מה עם זכוכית גמישה שיש לה את אותם תכונות חוזק? הכירו את Willow Glass - בעובי של 100 מיקרון בלבד (עובי גיליון A4), הוא נותר עמיד בפני נזק מכני ברמת הגורילה.
היישום הברור ביותר עבורו הוא יצירת סמארטפונים גמישים, אך רעיון זה אינו כה פופולרי. אבל אנחנו מדברים על זכוכית גמישה ועמידה מאוד, כך שלא יהיו בעיות בשימוש בה. מחברת הפיתוח אומרים כי בעתיד המוצר שלהם יהיה בשימוש נרחב ביצירת, למשל, ציוד תאורה או אפילו פאנלים סולאריים.
בהחלט כל מה שמקיף אותנו מורכב ממגוון רחב של חומרים, ונראה היה, מדוע ליצור חדשים אם הכל כבר קיים? התשובה ברורה: עלינו לדאוג לסביבה, להבין שהמשאבים אינם מוגבלים, לפתח את האוקיאנוס ועולמות חדשים ופשוט לשפר את החיים עבור כולם על כדור הארץ. חומרים חדשים הם תמיד הזדמנויות חדשות להמשך פיתוח.