Incredibili materiali del futuro: elenco, caratteristiche e fatti interessanti

2024 Autore: Henry Conors | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-12 09:08

Il fisico ungherese Denes Gabor ha affermato che il futuro non può essere previsto, ma può essere inventato. E queste parole riflettono pienamente la re altà.

Futuro in sviluppo

Sono sicuro che molti di voi hanno visto il film del 1998 The X-Files: The Fight for the Future. Questo è un film fantasy con elementi thriller e polizieschi. Oggi parleremo anche di materiali che sono il futuro. Non sono classificati, ma si sa poco su di loro. Perché l'ambito della loro applicazione è ancora piccolo. Ma nel tempo, questi materiali prenderanno sicuramente piede nel mercato e saranno ampiamente utilizzati.

Elenco dei materiali che tratteremo oggi:

1. Aerogel.
2. Alluminio trasparente.
3. Schiuma metallica.
4. Calcestruzzo autorigenerante.
5. Grafene.
6. Vetro di salice.
7. Tessere di vetro.
8. Materiali da costruzione dai funghi.

E ora soffermiamoci su ciascuno di essi in modo più dettagliato.

Aerogel

L'aerogel è il materiale del futuro che potrà essere utilizzato molto presto. Le informazioni a riguardo sono state pubblicate nel 2013. Lo sviluppo è frutto dell'ingegno di scienziati cinesi. Questo nanomateriale ha ripetutamentecitata nel Guinness dei primati. Tutto grazie alle sue proprietà uniche.

L'aerogel (tradotto in russo come "aria gelata" o "fumo ghiacciato") è incredibilmente leggero, perché il suo componente principale è l'aria. Traslucido, con una leggera sfumatura bluastra, ricorda una schiuma da barba ghiacciata. È il 99,8% di aria, che riempie minuscole cellule che possono essere viste solo con un microscopio.

L'aerogel è composto da un normale gel. Ma invece di un componente liquido, contiene un gas. Con una densità minima (1000 volte inferiore alla densità del vetro), è molto resistente. I campioni di aerogel possono sopportare diverse migliaia di volte il loro peso. È anche un buon isolante termico e può essere utilizzato in applicazioni spaziali.

La facilità d'uso lo rende quasi universale. Ma l'aerogel troverà il massimo utilizzo nella costruzione, come materiale termoisolante, resistente all'umidità e affidabile.

Alluminio trasparente

Le tecnologie stanno andando avanti - e ora sui media compaiono regolarmente informazioni sul fatto che gli scienziati hanno creato l'alluminio trasparente. Questo nuovissimo materiale, recentemente sviluppato e venduto con il marchio ILON, è costituito da alluminio, azoto e ossigeno.

Il compito principale dell'ossinitruro di quarzo di alluminio è sostituire il vetro antiproiettile. Tuttavia, può essere utilizzato non solo per questo scopo. Il materiale del futuro è resistente agli urti. La suaquasi impossibile da graffiare. Allo stesso tempo, l'alluminio trasparente pesa la metà del vetro.

Oggi ha iniziato ad essere utilizzato ALON. Microsoft sta già utilizzando il metallo. È contenuto nel corpo dello "smartwatch". Forse un giorno le strutture saranno realizzate con ossinitruro di quarzo e alluminio. Ma solo quando il prezzo di questo materiale scende. La spesa futura è di miliardi a meno che il costo non diventi più democratico.

Schiuma metallica

Questo materiale leggero ha la capacità unica di fermare un proiettile in aria e trasformarlo in polvere. In questo caso, la composizione della schiuma può variare. Non esiste un'unica "ricetta". Ad esempio, il passaggio del gas attraverso il metallo fuso. Oppure aggiungi idruro di titanio in polvere all'alluminio fuso.

La schiuma metallica è un esempio dell'evoluzione dei materiali. Ora sembrano una curiosità, ma presto diventeranno qualcosa di ordinario e familiare.

A causa della presenza di sacche d'aria, la schiuma ha proprietà termoisolanti. Non affonda in acqua, si taglia facilmente. Questo ti permette di usarlo per lavori decorativi. Inoltre, ha un bellissimo motivo naturale.

Il materiale ha proprietà acustiche, è resistente alla corrosione e non fonde anche se esposto a temperature molto elevate. Sono già stati effettuati studi sulla sua stabilità. Anche a una temperatura di 1482°C si ossida, ma conserva la sua forza e struttura. Temperature più basse non influiscono affatto sull'aspetto e sulle proprietà del materiale.

Calcestruzzo autorigenerante

La durabilità della struttura eretta durante la costruzione dell'edificio è sempre in dubbio. Costruttori senza scrupoli e materiali di bassa qualità possono distruggere un nuovo edificio molto rapidamente. E il suo restauro richiede sempre enormi spese finanziarie.

Gli scienziati olandesi hanno risolto questo problema. Hanno creato cemento autorigenerante, che contiene batteri vivi e lattato di calcio. Immagina, le stesse "toppe" concrete! Come funzionano?

I batteri assorbono il lattato di calcio e producono calcare. Riempie le crepe e ripristina quasi completamente l'integrità del calcestruzzo, il che farà risparmiare notevolmente sulle riparazioni future e aumenterà notevolmente la durata.

Questo bio-cemento è stato creato da Henk Jonkers dell'Università tecnica dei Paesi Bassi. Lo scienziato e il suo team hanno impiegato 3 anni per fare questo miracolo. Henk dice di aver scelto bastoncini batterici che possono vivere per decenni senza acqua e ossigeno. I batteri sono posti in capsule speciali. Si aprono e "rilasciano" i batteri quando l'acqua filtra attraverso le fessure. Il prodotto è già stato testato con successo sulla costruzione della stazione di soccorso situata vicino al lago.

Questo materiale non è ancora utilizzato. E il futuro è senza dubbio suo.

Grafene

Gli scienziati sono fiduciosi che questo materiale sia il futuro. Luiè uno strato di atomo di carbonio 1 spesso. È chiamato il materiale più sottile del mondo.

È interessante notare che il grafene è stato ottenuto per caso: gli scienziati Andrey Geim e Konstantin Novoselov si stavano solo divertendo. Per divertimento, hanno esaminato pezzi di nastro adesivo, che viene utilizzato come supporto per la grafite. Con l'aiuto del nastro adesivo, hanno iniziato a staccare il carbonio strato dopo strato. E di conseguenza, abbiamo ottenuto uno strato di carbonio perfettamente uniforme, spesso un atomo. Nel 2010, gli scienziati hanno ricevuto il Premio Nobel per questa scoperta.

Le proprietà del grafene ci permettono di considerarlo la base di futuri sviluppi tecnici. È significativamente più resistente dell'acciaio, il che renderà i gadget del futuro più resistenti alle conferme. E anche decine di volte accelererà la velocità di accesso a Internet. Una tale proprietà sarà sicuramente apprezzata da ogni utente dei social network.

Il grafene è il materiale del futuro. Un fatto interessante su di lui è stato recentemente raccontato dagli scienziati. Nel corso della ricerca, è stato rivelato che il grafene monoatomico a due strati può diventare un materiale eccellente per l'armatura: duro come un diamante, ma flessibile.

Tuttavia, questo materiale presenta anche degli svantaggi. Può danneggiare l'ambiente e la salute umana. La contaminazione da grafene delle acque superficiali può renderle tossiche.

Continuando la nostra lista di incredibili materiali futuri.

Vetro di salice

Questo vetro è stato fornito da Corning, che è già produttore di un rivestimento protettivo per smartphone e tablet chiamato Gorilla Glass. Questo vetro è noto per la sua resistenza agli urti e ai graffi. Tuttavia, i produttori hanno deciso di andare oltre e sviluppare un nuovo rivestimento: Willow Glass.

Questo è vetro, il cui spessore è paragonabile allo spessore della carta A4. Sono solo 100 microtoni. In termini di funzionalità, assomiglia al vetro ordinario e all'esterno è molto simile alla plastica. Con un'aggiunta significativa: ha flessibilità. Willow Glass può essere piegato in diverse direzioni senza timore di perdere le sue proprietà.

Forse presto questo vetro unico servirà da schermo per gli smartphone. Oltre alla sua straordinaria flessibilità, Willow Glass è anche incredibilmente resistente alle alte temperature, fino a 500°C.

Purtroppo, il vetro non ha la resistenza del Gorilla Glass e non protegge così efficacemente dai danni meccanici.

Piastrella di vetro

La piastrella di vetro è stata creata dalla società svizzera SolTech Energy. Questa società è stata fondata nel 2006. Le sue attività sono finalizzate allo sviluppo di innovazioni nel campo delle energie alternative e alla loro disponibilità a un'ampia gamma di persone. Senza dubbio, questo è il materiale del futuro.

La piastrella in vetro non è una novità assoluta, ma i dipendenti dell'azienda affermano di averla migliorata.

Tra i principali vantaggi di tale copertura ci sono:

1. Forza. Il materiale non è inferiore alle sue controparti in metallo.
2. Le sue dimensioni e la sua forma sono scelte in modo tale da poter essere utilizzata a metà con una piastrella metallica convenzionale.
3. Bellezza. Copertura in vetro per il tettoha un aspetto spettacolare e si fonde armoniosamente con qualsiasi progetto edilizio.

Il principio del suo funzionamento è abbastanza semplice. I raggi del sole possono passare facilmente attraverso il vetro. E poi rimangono su speciali superfici che assorbono l'energia solare. Puoi sm altire questa energia a discrezione dei residenti: usala per il riscaldamento o per la rete elettrica. L'effetto maggiore si ottiene quando il tetto viene girato a sud.

Case "funghi"

Si scopre che i funghi sono un ottimo materiale da costruzione. Gli americani per primi hanno avuto questa idea.

Ecovative è stata fondata da laureati del Politecnico. Secondo i suoi fondatori, Gavin McIntyre ed Eben Bayer, dal micelio si può ottenere un'ampia varietà di materiali. Non solo per l'edilizia, ma anche per la produzione di scarpe o mobili. Il micelio è un grappolo di fili sottili che alimentano il fungo con i microelementi di cui ha bisogno. Decompone la materia organica nel terreno (erba secca, ecc.). Durante questo processo, rilascia sostanze, aderendo al substrato su cui cresce.

Crea materiale dai funghi nel modo seguente: collega il micelio e il substrato, impacchetta la sostanza risultante in forme e mettila in un luogo buio. Dopo alcuni giorni, il micelio dissolve i fili, come se cementasse il substrato. Durante l'essiccazione e il trattamento termico, il micelio viene ucciso. Il supporto diventa pronto per l'uso. La tecnologia è semplice ma geniale, rendendo i funghi uno dei materiali sorprendenti del futuro.