Materi masa depan yang luar biasa - daftar, fitur, dan fakta menarik

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-12 08:55

Fisikawan Hungaria Denes Gabor mengatakan bahwa masa depan tidak dapat diramalkan, tetapi dapat ditemukan. Dan kata-kata ini sepenuhnya mencerminkan kenyataan.

Masa depan dalam pembangunan

Saya yakin banyak dari Anda telah melihat film tahun 1998 The X-Files: The Fight for the Future. Ini adalah film fantasi dengan elemen thriller dan detektif. Hari ini kita juga akan berbicara tentang materi yang merupakan masa depan. Mereka tidak diklasifikasikan, tetapi sedikit yang diketahui tentang mereka. Karena cakupan penerapannya masih kecil. Namun seiring waktu, bahan-bahan ini pasti akan mendapatkan pijakan di pasar dan digunakan secara luas.

Daftar materi yang akan kita bahas hari ini:

1. Airgel.
2. Aluminium transparan.
3. busa logam.
4. Beton yang bisa menyembuhkan diri sendiri.
5. Grafena.
6. Willow Glass.
7. Ubin kaca.
8. Bahan bangunan dari jamur.

Dan sekarang mari kita bahas masing-masing secara lebih rinci.

Airgel

Airgel adalah bahan masa depan yang dapat segera digunakan. Informasi tentang itu diterbitkan kembali pada tahun 2013. Perkembangan tersebut merupakan gagasan para ilmuwan China. Nanomaterial ini telah berulang kalidisebutkan dalam Guinness Book of Records. Semua berkat sifatnya yang unik.

Airgel (diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia sebagai "udara beku" atau "asap beku") sangat ringan, karena komponen utamanya adalah udara. Tembus pandang, dengan sedikit warna kebiruan, menyerupai busa cukur beku. Ini adalah 99,8% udara, yang mengisi sel-sel kecil yang hanya bisa dilihat dengan mikroskop.

Airgel terbuat dari gel biasa. Tapi bukannya komponen cair, itu berisi gas. Dengan kepadatan minimum (1000 kali lebih kecil dari kepadatan kaca), sangat tahan lama. Sampel aerogel dapat bertahan beberapa ribu kali beratnya. Ini juga merupakan isolator termal yang baik dan dapat digunakan dalam aplikasi luar angkasa.

Kemudahan pengoperasian membuatnya hampir universal. Tapi aerogel akan menemukan penggunaan terbesar dalam konstruksi, sebagai bahan isolasi panas, tahan lembab, dan dapat diandalkan.

Aluminium transparan

Teknologi bergerak maju - dan sekarang informasi muncul secara teratur di media bahwa para ilmuwan telah menciptakan aluminium transparan. Bahan terbaru ini, yang baru saja dikembangkan dan dijual dengan merek ILON, terdiri dari aluminium, nitrogen, dan oksigen.

Tugas utama aluminium quartz-oxynitride adalah mengganti kaca antipeluru. Namun, itu dapat digunakan tidak hanya untuk tujuan ini. Bahan masa depan tahan benturan. Miliknyahampir tidak mungkin untuk menggaruk. Pada saat yang sama, aluminium transparan memiliki berat setengah dari berat kaca.

Hari ini ALON mulai digunakan. Microsoft sudah menggunakan logam. Itu terkandung dalam tubuh "jam tangan pintar". Mungkin suatu hari nanti struktur akan dibuat dari oxynitride kuarsa-aluminium. Tetapi hanya ketika harga bahan ini turun. Pengeluaran masa depan mencapai miliaran kecuali biayanya menjadi lebih demokratis.

busa logam

Bahan ringan ini memiliki kemampuan unik untuk menghentikan peluru di udara dan mengubahnya menjadi debu. Dalam hal ini, komposisi busa dapat bervariasi. Tidak ada "resep" tunggal. Misalnya, melewatkan gas melalui logam cair. Atau tambahkan bubuk titanium hidrida ke aluminium cair.

Busa logam adalah contoh evolusi material. Sekarang mereka tampak seperti penasaran, tetapi segera mereka akan menjadi sesuatu yang biasa dan akrab.

Karena adanya kantong udara, busa memiliki sifat isolasi termal. Tidak tenggelam dalam air, mudah dipotong. Ini memungkinkan Anda menggunakannya untuk pekerjaan dekoratif. Apalagi motifnya natural dan cantik.

Bahan memiliki sifat akustik, tahan terhadap korosi dan tidak meleleh meskipun terkena suhu yang sangat tinggi. Studi stabilitasnya telah dilakukan. Bahkan pada suhu 1482°C, ia teroksidasi, tetapi kekuatan dan strukturnya tetap terjaga. Suhu yang lebih rendah tidak mempengaruhi penampilan dan sifat material sama sekali.

Beton Penyembuhan Diri

Keawetan struktur yang didirikan selama konstruksi bangunan selalu diragukan. Pembangun yang tidak bermoral dan bahan berkualitas rendah dapat menghancurkan bangunan baru dengan sangat cepat. Dan restorasinya selalu membutuhkan biaya keuangan yang besar.

Ilmuwan Belanda telah memecahkan masalah ini. Mereka menciptakan beton self-healing, yang mengandung bakteri hidup dan kalsium laktat. Bayangkan, "tambalan" beton itu sendiri! Bagaimana cara kerjanya?

Bakteri menyerap kalsium laktat dan menghasilkan batu kapur. Ini mengisi retakan dan hampir sepenuhnya mengembalikan integritas beton, yang secara signifikan akan menghemat perbaikan di masa depan dan secara signifikan meningkatkan masa pakai.

Bio-beton ini dibuat oleh Henk Jonkers dari Technical University of the Netherlands. Ilmuwan dan timnya menghabiskan waktu 3 tahun untuk membuat keajaiban ini. Henk mengatakan bahwa dia memilih batang bakteri yang dapat hidup selama beberapa dekade tanpa air dan oksigen. Bakteri ditempatkan dalam kapsul khusus. Mereka membuka dan "melepaskan" bakteri ketika air merembes melalui celah-celah. Produk telah berhasil diuji di gedung stasiun penyelamat yang terletak di dekat danau.

Bahan ini saat ini belum digunakan. Dan masa depan tidak diragukan lagi adalah miliknya.

Grafena

Para ilmuwan yakin bahwa materi ini adalah masa depan. Diamerupakan lapisan setebal 1 atom karbon. Ini disebut bahan tertipis di dunia.

Perlu dicatat bahwa graphene diperoleh secara tidak sengaja - ilmuwan Andrey Geim dan Konstantin Novoselov hanya bersenang-senang. Untuk bersenang-senang, mereka memeriksa potongan pita perekat, yang digunakan sebagai substrat untuk grafit. Dengan bantuan lakban, mereka mulai mengupas karbon lapis demi lapis. Dan sebagai hasilnya, kami mendapatkan lapisan karbon yang sangat rata dan setebal atom. Pada tahun 2010, para ilmuwan dianugerahi Hadiah Nobel untuk penemuan ini.

Sifat graphene memungkinkan kita untuk menganggapnya sebagai dasar pengembangan teknis di masa depan. Ini secara signifikan lebih kuat dari baja, yang akan membuat gadget masa depan lebih tahan terhadap konfirmasi. Dan bahkan puluhan kali akan mempercepat kecepatan mengakses internet. Properti seperti itu pasti akan dihargai oleh setiap pengguna jejaring sosial.

Grafena adalah bahan masa depan. Fakta menarik tentang dia baru-baru ini diungkapkan oleh para ilmuwan. Selama penelitian, terungkap bahwa graphene monoatomik dua lapis dapat menjadi bahan yang sangat baik untuk pelindung tubuh - keras seperti berlian, tetapi fleksibel.

Namun, bahan ini juga memiliki kekurangan. Hal ini dapat membahayakan lingkungan dan kesehatan manusia. Pencemaran grafena pada air permukaan dapat membuatnya menjadi racun.

Melanjutkan daftar materi masa depan yang luar biasa.

Kaca Willow

Kaca ini disediakan oleh Corning, yang sudah menjadi produsen lapisan pelindung untuk smartphone dan tablet yang disebut Gorilla Glass. Kaca ini dikenal karena benturan dan ketahanan goresnya. Namun, produsen memutuskan untuk melangkah lebih jauh dan mengembangkan lapisan baru - Willow Glass.

Ini adalah kaca, yang ketebalannya sebanding dengan ketebalan kertas A4. Itu hanya 100 mikroton. Dari segi fungsinya, menyerupai kaca biasa, dan secara lahiriah sangat mirip dengan plastik. Dengan satu tambahan yang signifikan - ia memiliki fleksibilitas. Willow Glass dapat ditekuk ke berbagai arah tanpa takut kehilangan sifat-sifatnya.

Mungkin dalam waktu dekat kaca unik ini akan berfungsi sebagai layar untuk smartphone. Selain fleksibilitasnya yang luar biasa, Willow Glass juga sangat tahan terhadap suhu tinggi, hingga 500 °C.

Sayangnya, kaca tidak memiliki kekuatan Gorilla Glass dan tidak melindungi secara efektif dari kerusakan mekanis.

Ubin kaca

Ubin kaca dibuat oleh perusahaan Swiss SolTech Energy. Perusahaan ini berdiri pada tahun 2006. Kegiatannya ditujukan untuk mengembangkan inovasi di bidang energi alternatif dan ketersediaannya untuk berbagai kalangan. Tidak diragukan lagi, ini adalah bahan masa depan.

Genteng kaca bukanlah hal baru yang mutlak, tetapi karyawan perusahaan mengklaim telah memperbaikinya.

Keuntungan utama dari cakupan tersebut adalah:

1. Kekuatan. Bahannya tidak kalah dengan bahan logam.
2. Ukuran dan bentuknya dipilih sedemikian rupa sehingga dapat digunakan setengahnya dengan ubin logam konvensional.
3. Kecantikan. Penutup kaca untuk atapterlihat spektakuler dan berpadu serasi dengan desain bangunan apa pun.

Prinsip pengoperasiannya cukup sederhana. Sinar matahari dapat dengan mudah menembus kaca. Dan kemudian mereka tetap berada di permukaan khusus yang menyerap energi matahari. Anda dapat membuang energi ini atas kebijaksanaan penghuni - gunakan untuk pemanasan atau untuk jaringan listrik. Efek terbesar dicapai ketika atap diputar ke selatan.

Rumah "Jamur"

Ternyata jamur adalah bahan bangunan yang sangat baik. Orang Amerika pertama kali menemukan ide ini.

Ecovative didirikan oleh lulusan Institut Politeknik. Menurut pendirinya, Gavin McIntyre dan Eben Bayer, berbagai macam bahan dapat diperoleh dari miselium. Tidak hanya untuk konstruksi, tetapi juga untuk produksi sepatu atau furnitur. Miselium adalah sekelompok benang tipis yang memberi makan jamur dengan elemen mikro yang dibutuhkannya. Ini menguraikan bahan organik di tanah (rumput layu, dll.). Selama proses ini, ia melepaskan zat, menempelkan substrat tempat ia tumbuh.

Buat bahan dari jamur dengan cara berikut: hubungkan miselium dan substrat, kemas zat yang dihasilkan menjadi bentuk dan letakkan di tempat gelap. Setelah beberapa hari, miselium melarutkan benang, seolah-olah menyemen substrat. Selama pengeringan dan perlakuan panas, miselium terbunuh. Substrat menjadi siap digunakan. Teknologinya sederhana namun cerdik, menjadikan jamur sebagai salah satu bahan yang menakjubkan di masa depan.