Протягом багатьох століть люди повсюдно використовували тільки природні матеріали. Однак всі зростаючі потреби людства змусили вчених шукати нові речовини з більш корисними і ефективними властивостями. В результаті, XX століття подарувало тисячі штучних матеріалів, які були дешевше і надійніше і більш точно відповідали тим чи іншим завданням науково-технічного прогресу.
Метаматеріали
Метаматеріалом вчені називають будь-який композиційний матеріал, властивості якого зумовлені штучно створеною структурою. Такі матеріали вже сьогодні в якості дослідних зразків використовуються для виготовлення плащів-невидимок та інших виробів з незвичайними оптичними властивостями.
За допомогою метаматеріалів вчені можуть створювати так звані суперлінзи. У них можна розгледіти частинки, які навіть менше довжини інфрачервоних хвиль.
Що ж до сфери їх застосування, то, крім уже згаданих плащів-невидимок, вони можуть використовуватися для створення голограм, не відмітних від реальних фізичних об’єктів.
Вуглецеві нанотрубки
Вуглецеві нанотрубки вже сьогодні щосили вивчаються фахівцями. Вони являють собою довгі вуглецеві ланцюги, більш міцні, ніж алмазні. Серед корисних і важливих властивостей вуглецевих нанотрубок, фізики відзначають їх виняткову міцність і легкість проведення по них електронів.
До слова, такі нанотрубки в три сотні разів міцніше сталі, а значить, підійдуть для створення ліфтів, що з’єднують землю і орбітальні станції в космосі. Якщо ж використовувати вуглецеві нанотрубки в будівництві, то можна буде створювати будівлі, висотою в сотні кілометрів, а токож абсолютно будь-яких конструкцій.
Аерогель
Вже сьогодні знаменита Книга рекордів Гіннеса має 15 статей, присвячених досягненням аерогелю. А такою кількістю рекордів не може похвалитися ні який інший матеріал.
Створюють аерогель з хрому, алюмінію, оксиду вуглецю або олова шляхом найскладніших технологічних процесів. В результаті 99,8% складу аерогелю займає… порожнеча. Вона ж є причиною прозорості цього унікального матеріалу, нерідко званого «замороженим димом».
Для чого потрібен матеріал, практично повністю складається з нічого? Все просто: аерогель, завдяки незрівнянно великої площі поверхонь своєї внутрішньої структури, забезпечує виняткову ступінь ізоляції як від високих, так і від низьких температур. Наприклад, він чудово підійде як місячного або марсіанського купола. А будучи нанесеним на військову техніку, забезпечить їй чудовий захист від ворожих снарядів. І це при тому, що його щільність дивно низька!
Аморфні фулерени
Дивно, але міцність алмазу не абсолютна! І аморфні фулерени або агреговані алмазні наностержні демонструють ще більші показники міцності.
Поки що основні зусилля вчених спрямовані на виробництво доступних алмазів, так як аморфні фулерени ще занадто енерговитратні і дорогі у виробництві. Однак не виключено, що відразу після «ери алмазів», людство вступить в «епоху доступних фулеренів».
До слова, фулерени іскристі, переливаються на світлі і нітрохи не поступаються алмазам за красою.
Аморфні метали
Аморфні метали ще називають металевим скло. Вони складаються з металів з відсутністю порядку в розташуванні атомів.
Важливими властивостями аморфних металів є підвищена міцність (удвічі міцніше сталі) та їх здатність ефективно розсіювати енергію удару.
Передбачається, що вже до 50-их років цього століття аморфні метали стануть найбільш поширеними матеріалами для виготовлення броні військової техніки. Але з успіхом вони можуть застосовуватися і в мирному житті. Наприклад, електронні властивості металевого сткла здатні підвищувати ефективність енергомереж до 40%.
Прозорий алюміній
Як видно з назви, однією з корисних властивостей такого алюмінію є його прозорість. Крім того, він на 300% міцніше сталі. Зрозуміло, потенціал цього матеріалу по-справжньому безмежний. Наприклад, можна побудувати офісний будинок, стіни якого будуть міцні і прозорі, або виготовити меч, який непомітний для ворога!
Прозорий корабель, літак або космічна станція – будь-який металевий предмет в майбутньому зможе стати справжнім шедевром дизайну!
Металева піна
Додавши в розплавлений алюміній гідрид титану у вигляді порошку, можна отримати металеву піну, її особливостями є міцність і легкість.
Сьогодні вчені і винахідники навипередки пропонують сфери застосування металевої піни, що більш ніж на третину заповнена порожнечею. Зокрема, пропонується використовувати таку піну для будівництва колоній в космосі і на інших планетах або для зведення плавучих міст. Так-так, адже особливо легкі форми металевої піни не тонуть навіть у воді!
Електронна тканину
Електронна тканина – це основа одягу майбутнього. Завдяки її використанню, відпаде необхідність скрізь брати з собою смартфони, МР3-плеєри і інші девайси. Справді, навіщо вони потрібні, якщо потужні комп’ютери будуть вшиті буквально в кожну сорочку.
Подивитися фільм на футболці одного або поспілкуватися по телефону, піднісши до вуха рукав куртки, в майбутньому можна буде без будь-яких труднощів. Залишається лише дочекатися!
