Orang selalu mencari peluang untuk membuat bahan berkualiti tinggi dan berfungsi. Denis Yushin, pengarang blog sains & blog Sains & Masa Depan yang popular di Yandex.Den, bercakap mengenai bahan yang akan mengubah dunia.
Grafena
Bahan masa depan yang paling menjanjikan adalah graphene, pengubahsuaian karbon dua dimensi yang terdiri daripada kisi kristal rata setebal satu atom. Kisi kristal graphene adalah satah yang terdiri daripada sel heksagon.
Di satu pihak, semua sifat teori graphene yang luar biasa dibatasi oleh fakta bahawa saintis belum dapat memperoleh filem dua dimensi yang ideal dalam keadaan bebas kerana ketidakstabilan termodinamiknya. Walau bagaimanapun, graphene mempunyai kekonduksian elektrik yang unik, yang menjadikannya pengganti silikon yang sangat baik.
Ini akan menghasilkan lebih banyak peranti elektronik miniatur. Selain itu, graphene sangat sesuai untuk menyimpan tenaga dalam sel bahan bakar, untuk digunakan dalam optik, membuat paparan yang fleksibel dan bahkan untuk membersihkan cecair, kerana filem graphene melewati molekul air, memerangkap bahan lain.
Untuk memanfaatkan sebahagian besar sifat unik graphene, tidak perlu menggunakannya dalam bentuk yang sempurna. Sekiranya kecacatan muncul dalam filem graphene, ia boleh wujud dalam bentuk nanotube. Bahan komposit, sumber semasa, antara muka neurokomputer dan bionik (contohnya, otot buatan) - praktikalnya tidak ada sekatan penggunaan nanotube.
Malah "ruang angkasa" yang terkenal dapat dibina berkat nanotube karbon, kerana secara teorinya nanotube berdinding tunggal sepanjang beberapa kilometer dapat menahan berat hingga satu ton per milimeter persegi.
Vantabalck
Syarikat Britain Surrey Nanosystems telah mengembangkan bahan yang dapat menyerap hingga 99.965% cahaya kejadian, menjadikannya bahan paling hitam di dunia. Namanya sesuai - Vantabalck.
Harta yang luar biasa ini dijelaskan oleh fakta bahawa ia terbentuk oleh nanotube karbon, yang sangat kecil sehingga foton tidak dapat melintas di antara mereka.
Nampaknya, bagaimana bahan hitam boleh berguna? Ia membantu mengelakkan penyerakan cahaya, yang dapat digunakan di teleskop. Vantabalck dapat meningkatkan kualiti kamera inframerah dengan ketara. Ia dapat digunakan untuk membuat sistem perlindungan termal.
Kemampuan bahan untuk menyerap pelbagai radiasi membuka peluang untuk mewujudkan lapisan kapal angkasa yang paling ringan dan tahan lama yang melindungi dari radiasi.
Sangat menarik bahawa pakar Surrey Nanosystems dilarang untuk membincangkan prospek penggunaan tentera Vantabalck dengan wartawan, dan mereka menjawab persoalan kos sesingkat mungkin: "sangat mahal." Tetapi Vantablack dalam bidang ketenteraan, minimal, dapat digunakan untuk membuat "penyamaran suhu".
Graphene Airgel
Pada dekad yang lalu, gel udara, yang dikembangkan sebagai kelas bahan pada tahun 1931, mula memberi perhatian lebih. Ia juga tidak dapat dilakukan tanpa karbon.Kembali pada tahun 2011, gel udara dengan ketumpatan 4 mg / cm3 dibuat berdasarkan nanotube karbon pelbagai lapisan. Hampir setiap tahun, aerogel dengan ketumpatan yang lebih rendah muncul, dan hari ini bahan yang paling ringan adalah gel udara graphene, yang kepadatannya hanya 0.16 mg / cm3.
Anehnya, bahan yang diperoleh pakar mempunyai kekuatan dan keanjalan yang sangat tinggi. Dia dengan cepat kembali ke bentuk selepas pemampatan. Dalam satu saat, ia dapat menyerap sehingga 68 gram sebatian organik. Pada masa yang sama, gel udara menahan bahan yang tidak larut dalam air hingga 900 kali beratnya sendiri.
Oleh itu, sekiranya berlaku malapetaka, misalnya, tumpahan minyak, mungkin saja tidak hanya mengumpulkan semua itu dari permukaan air, tetapi juga kehilangan apa-apa, hanya dengan mengeluarkannya dari gel udara.
Sebagai tambahan, airgel dapat digunakan sebagai bahan penebat, dalam sistem penyimpanan tenaga untuk mengkatalisis reaksi, dan sebagai pengisi untuk bahan komposit yang kompleks.
Gelas willow
Semua orang tahu mengenai kaca tahan kejutan Gorilla Glass, tetapi bagaimana dengan kaca fleksibel yang mempunyai sifat kekuatan yang sama? Meet Willow Glass - dengan ketebalan hanya 100 mikron (ketebalan lembaran A4), ia tetap tahan terhadap kerosakan mekanikal pada tahap gorila.
Aplikasi yang paling jelas baginya adalah penciptaan telefon pintar fleksibel, tetapi idea ini tidak begitu popular. Tetapi kita bercakap mengenai kaca yang fleksibel dan sangat tahan lama, sehingga tidak akan ada masalah dengan penggunaannya. Syarikat pembangunan mengatakan bahawa pada masa akan datang produk mereka akan digunakan secara meluas dalam pembuatan, misalnya, peralatan pencahayaan atau bahkan panel suria.
Tentunya semua yang mengelilingi kita terdiri daripada pelbagai jenis bahan dan, sepertinya, mengapa membuat yang baru jika semuanya sudah ada? Jawapannya jelas: kita perlu mengambil berat tentang alam sekitar, memahami bahawa sumber daya tidak terhad, mengembangkan lautan dan dunia baru dan menjadikan hidup lebih baik untuk semua orang di Bumi. Bahan baru selalu menjadi peluang baru untuk pengembangan selanjutnya.