Mọi người luôn tìm kiếm cơ hội để tạo ra các vật liệu chất lượng và chức năng cao nhất. Denis Yushin, tác giả của blog khoa học & khoa học nổi tiếng Yandex & Zen, nói về các vật liệu sẽ thay đổi thế giới.
Graphene
Vật liệu hứa hẹn nhất trong tương lai là graphene, một biến đổi carbon hai chiều bao gồm một mạng tinh thể phẳng dày một nguyên tử. Mạng tinh thể graphene là một mặt phẳng bao gồm các tế bào hình lục giác.
Một mặt, tất cả các tính chất lý thuyết đáng kinh ngạc của graphene bị hạn chế bởi thực tế là các nhà khoa học chưa thể có được một bộ phim hai chiều lý tưởng ở trạng thái tự do do tính không ổn định nhiệt động của nó. Tuy nhiên, graphene có tính dẫn điện độc đáo, làm cho nó trở thành một chất thay thế tuyệt vời cho silicon.
Điều này sẽ tạo ra các thiết bị điện tử thu nhỏ hơn nữa. Ngoài ra, graphene là lý tưởng để lưu trữ năng lượng trong pin nhiên liệu, để sử dụng trong quang học, tạo ra màn hình linh hoạt và thậm chí để làm sạch chất lỏng, vì một màng graphene đi qua các phân tử nước, bẫy các chất khác.
Để tận dụng hầu hết các tính chất độc đáo của graphene, không cần thiết phải áp dụng nó ở dạng hoàn hảo. Nếu các khuyết tật xuất hiện trong màng graphene, nó có thể tồn tại ở dạng ống nano. Vật liệu tổng hợp, nguồn hiện tại, giao diện máy tính thần kinh và sinh học (ví dụ, cơ nhân tạo) - thực tế không có hạn chế nào trong việc sử dụng ống nano.
Ngay cả thang máy không gian khét tiếng của thành phố cũng có thể được xây dựng nhờ các ống nano carbon, vì về mặt lý thuyết, một ống nano đơn vách dài vài km có thể chịu được trọng lượng lên tới một tấn trên mỗi milimet vuông.
Vantabalck
Công ty Surrey Nanystems của Anh đã phát triển một loại vật liệu có thể hấp thụ tới 99.965% ánh sáng tới, khiến nó trở thành vật liệu đen nhất thế giới. Tên của nó là thích hợp - Vantabalck.
Tính chất tuyệt vời này được giải thích bởi thực tế là nó được hình thành bởi các ống nano carbon, nhỏ đến mức các photon đơn giản không thể đi qua giữa chúng.
Dường như, làm thế nào vật liệu đen nhất có thể hữu ích? Nó giúp ngăn tán xạ ánh sáng, có thể được sử dụng trong kính thiên văn. Vantabalck có thể cải thiện đáng kể chất lượng của camera hồng ngoại. Nó có thể được sử dụng để tạo ra các hệ thống bảo vệ nhiệt.
Khả năng của một vật liệu hấp thụ các bức xạ khác nhau mở ra triển vọng tạo ra các lớp phủ nhẹ và bền nhất của tàu vũ trụ bảo vệ chống bức xạ.
Điều thú vị là các chuyên gia của Surrey Nanystems bị cấm thảo luận về triển vọng sử dụng quân sự của Vantabalck với các nhà báo, và họ trả lời câu hỏi về chi phí ngắn gọn nhất có thể: "nó rất tốn kém". Nhưng Vantablack trong lĩnh vực quân sự, ít nhất, có thể được sử dụng để tạo ra một "ngụy trang nhiệt độ".
Graphene Airgel
Trong thập kỷ qua, airgels, được phát triển như một lớp vật liệu trở lại vào năm 1931, bắt đầu được chú ý nhiều hơn. Ở đây, quá, không thể làm mà không có carbon.Trở lại năm 2011, một aerogel với mật độ 4 mg / cm3 đã được tạo ra trên cơ sở các ống nano carbon đa lớp. Hầu như mọi năm, aerogel với mật độ thấp hơn xuất hiện, và ngày nay vật liệu nhẹ nhất là graphene airgel, có mật độ chỉ 0,16 mg / cm3.
Đáng ngạc nhiên, vật liệu thu được bởi các chuyên gia có độ bền và độ đàn hồi cực cao. Anh nhanh chóng trở lại hình thức sau khi nén. Trong một giây, nó có thể hấp thụ tới 68 gram hợp chất hữu cơ. Đồng thời, aerogel giữ các chất không tan trong nước tới 900 lần trọng lượng của chính nó.
Do đó, trong trường hợp thảm họa xảy ra, ví dụ như sự cố tràn dầu, không chỉ có thể thu thập tất cả từ bề mặt nước, mà còn không mất gì cả, chỉ đơn giản là vắt nó ra khỏi một chiếc airgel.
Ngoài ra, aerogel có thể được sử dụng làm vật liệu cách điện, trong các hệ thống lưu trữ năng lượng cho các phản ứng xúc tác và làm chất độn cho các vật liệu composite phức tạp.
Kính liễu
Mọi người đều biết về kính chống sốc Gorilla Glass, nhưng còn kính cường lực có đặc tính cường độ tương tự thì sao? Gặp Willow Glass - với độ dày chỉ 100 micron (độ dày tấm A4), nó vẫn có khả năng chống lại thiệt hại cơ học ở cấp độ khỉ đột.
Ứng dụng rõ ràng nhất đối với ông là tạo ra điện thoại thông minh linh hoạt, nhưng ý tưởng này không quá phổ biến. Nhưng chúng ta đang nói về một loại kính linh hoạt và rất bền, vì vậy sẽ không có vấn đề gì với việc sử dụng nó. Công ty phát triển nói rằng trong tương lai, sản phẩm của họ sẽ được sử dụng rộng rãi trong việc tạo ra, ví dụ, thiết bị chiếu sáng hoặc thậm chí là các tấm pin mặt trời.
Hoàn toàn mọi thứ xung quanh chúng ta bao gồm rất nhiều loại vật liệu và, dường như, tại sao lại tạo ra những cái mới nếu mọi thứ đã ở đó? Câu trả lời rất rõ ràng: chúng ta cần quan tâm đến môi trường, hiểu rằng tài nguyên không giới hạn, phát triển đại dương và thế giới mới và làm cho cuộc sống tốt hơn cho mọi người trên Trái đất. Vật liệu mới luôn là cơ hội mới để phát triển hơn nữa.