Erstaunliche Materialien der Zukunft - Liste, Funktionen und interessante Fakten

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-12 05:35

Der ungarische Physiker Denes Gabor sagte, dass man die Zukunft nicht vorhersehen, aber erfinden kann. Und diese Worte spiegeln die Realität vollständig wider.

Zukunft in der Entwicklung

Ich bin sicher, dass viele von Ihnen den Film Akte X: Der Kampf um die Zukunft von 1998 gesehen haben. Dies ist ein Fantasy-Film mit Thriller- und Detektivelementen. Heute werden wir auch über Materialien sprechen, die die Zukunft sind. Sie sind nicht klassifiziert, aber es ist wenig über sie bekannt. Denn der Umfang ihrer Anwendung ist noch klein. Aber im Laufe der Zeit werden diese Materialien sicherlich auf dem Markt Fuß fassen und weit verbreitet sein.

Liste der Materialien, die wir heute behandeln werden:

1. Aerogel.
2. Aluminium transparent.
3. Metallschaum.
4. Selbstheilender Beton.
5. Graphen.
6. Weidenglas.
7. Glasfliesen.
8. Baustoffe aus Pilzen.

Und jetzt wollen wir uns näher mit jedem von ihnen befassen.

Aerogel

Aerogel ist das Material der Zukunft, das sehr bald eingesetzt werden kann. Informationen darüber wurden bereits 2013 veröffentlicht. Die Entwicklung ist die Idee chinesischer Wissenschaftler. Dieses Nanomaterial hat wiederholtim Guinness-Buch der Rekorde erwähnt. Alles dank seiner einzigartigen Eigenschaften.

Aerogel (übersetzt ins Russische als "gefrorene Luft" oder "gefrorener Rauch") ist unglaublich leicht, weil sein Hauptbestandteil Luft ist. Durchscheinend, mit einem leichten Blaustich, ähnelt es einem gefrorenen Rasierschaum. Es besteht zu 99,8 % aus Luft, die winzige Zellen füllt, die nur mit einem Mikroskop sichtbar sind.

Aerogel wird aus gewöhnlichem Gel hergestellt. Aber statt einer flüssigen Komponente enthält es ein Gas. Mit einer minimalen Dichte (1000-mal geringer als die Dichte von Glas) ist es sehr langlebig. Aerogel-Proben können das mehrere tausendfache ihres Gewichts aush alten. Es ist auch ein guter Wärmeisolator und kann in Weltraumanwendungen eingesetzt werden.

Einfache Bedienung macht es fast universell. Aber Aerogel wird die größte Verwendung im Bauwesen finden, als wärmeisolierendes, feuchtigkeitsbeständiges und zuverlässiges Material.

Aluminium transparent

Technologien schreiten voran - und jetzt erscheinen regelmäßig Informationen in den Medien, dass Wissenschaftler transparentes Aluminium hergestellt haben. Dieses neueste Material, das kürzlich entwickelt und unter der Marke ILON vertrieben wird, besteht aus Aluminium, Stickstoff und Sauerstoff.

Aluminiumquarz-Oxynitrid hat die Hauptaufgabe, Panzerglas zu ersetzen. Es kann jedoch nicht nur für diesen Zweck verwendet werden. Das Material der Zukunft ist schlagfest. Seinefast unmöglich zu kratzen. Gleichzeitig ist transparentes Aluminium halb so schwer wie Glas.

Heute wird ALON eingesetzt. Microsoft verwendet bereits Metall. Es ist im Körper der „intelligenten Uhr“enth alten. Vielleicht werden eines Tages Strukturen aus Quarz-Aluminiumoxynitrid hergestellt. Aber nur, wenn der Preis dieses Materials fällt. Zukünftige Ausgaben gehen in die Milliarden, es sei denn, die Kosten werden demokratischer.

Metallschaum

Dieses leichte Material hat die einzigartige Fähigkeit, eine Kugel in der Luft zu stoppen und sie in Staub zu verwandeln. Dabei kann die Zusammensetzung des Schaums variieren. Es gibt kein einzelnes „Rezept“. Zum Beispiel Gas durch geschmolzenes Metall leiten. Oder pulverisiertes Titanhydrid zu geschmolzenem Aluminium hinzufügen.

Metallschaum ist ein Beispiel für die Evolution von Materialien. Jetzt erscheinen sie wie eine Kuriosität, aber bald werden sie zu etwas Gewöhnlichem und Vertrautem.

Aufgrund des Vorhandenseins von Lufteinschlüssen hat der Schaum wärmeisolierende Eigenschaften. Es sinkt nicht in Wasser, es ist leicht zu schneiden. Dadurch können Sie es für dekorative Arbeiten verwenden. Außerdem hat es ein natürliches, schönes Muster.

Das Material hat akustische Eigenschaften, ist korrosionsbeständig und schmilzt auch bei sehr hohen Temperaturen nicht. Untersuchungen zur Stabilität wurden bereits durchgeführt. Selbst bei einer Temperatur von 1482 °C oxidierte es, aber seine Festigkeit und Struktur blieben erh alten. Niedrigere Temperaturen beeinträchtigen das Aussehen und die Eigenschaften des Materials überhaupt nicht.

Selbstheilender Beton

Die H altbarkeit der errichteten Struktur während des Baus des Gebäudes ist immer zweifelhaft. Skrupellose Bauherren und minderwertige Materialien können ein neues Gebäude sehr schnell zerstören. Und seine Restaurierung erfordert immer einen enormen finanziellen Aufwand.

Niederländische Wissenschaftler haben dieses Problem gelöst. Sie stellten selbstheilenden Beton her, der lebende Bakterien und Calciumlactat enthält. Stellen Sie sich vor, konkrete "Flicken" selbst! Wie funktionieren sie?

Bakterien nehmen Calciumlactat auf und produzieren Kalkstein. Es füllt Risse und stellt die Unversehrtheit des Betons fast vollständig wieder her, was Reparaturen in Zukunft erheblich einsparen und die Lebensdauer erheblich verlängern wird.

Dieser Biobeton wurde von Henk Jonkers von der Technischen Universität der Niederlande entwickelt. Der Wissenschaftler und sein Team verbrachten 3 Jahre damit, dieses Wunder zu vollbringen. Henk sagt, er habe sich für Bakterienstäbchen entschieden, die jahrzehntelang ohne Wasser und Sauerstoff leben können. Bakterien werden in spezielle Kapseln gegeben. Sie öffnen sich und „setzen“Bakterien frei, wenn Wasser durch die Ritzen sickert. Am Gebäude der Rettungsstation in der Nähe des Sees wurde das Produkt bereits erfolgreich getestet.

Dieses Material wird derzeit noch nicht verwendet. Und die Zukunft gehört zweifellos ihm.

Graphen

Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass diesem Material die Zukunft gehört. Erist eine 1 Atom dicke Kohlenstoffschicht. Es wird als das dünnste Material der Welt bezeichnet.

Es ist bemerkenswert, dass Graphen zufällig gewonnen wurde - die Wissenschaftler Andrey Geim und Konstantin Novoselov hatten nur Spaß. Zum Spaß untersuchten sie Stücke von Klebeband, das als Substrat für Graphit dient. Mit Hilfe von Klebeband begannen sie, den Kohlenstoff Schicht für Schicht abzulösen. Und als Ergebnis haben wir eine vollkommen gleichmäßige Kohlenstoffschicht, die ein Atom dick ist. 2010 wurden Wissenschaftler für diese Entdeckung mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Die Eigenschaften von Graphen erlauben uns, es als Grundlage zukünftiger technischer Entwicklungen zu betrachten. Es ist deutlich stärker als Stahl, was die Gadgets der Zukunft widerstandsfähiger gegen Bestätigungen machen wird. Und sogar dutzende Male wird die Geschwindigkeit des Zugriffs auf das Internet beschleunigt. Eine solche Eigenschaft wird sicherlich jeder Nutzer sozialer Netzwerke zu schätzen wissen.

Graphen ist das Material der Zukunft. Eine interessante Tatsache über ihn wurde kürzlich von Wissenschaftlern erzählt. Im Laufe der Forschung stellte sich heraus, dass zweilagiges monoatomares Graphen ein hervorragendes Material für Körperschutz werden kann – hart wie ein Diamant, aber flexibel.

Dieses Material hat aber auch Nachteile. Es kann der Umwelt und der menschlichen Gesundheit schaden. Die Graphen-Kontamination von Oberflächengewässern kann diese giftig machen.

Fortsetzung unserer Liste unglaublicher zukünftiger Materialien.

Weidenglas

Dieses Glas wurde von Corning bereitgestellt, das bereits Hersteller einer Schutzbeschichtung für Smartphones und Tablets namens Gorilla Glass ist. Dieses Glas ist für seine Stoß- und Kratzfestigkeit bekannt. Die Hersteller entschieden sich jedoch, weiter zu gehen und eine neue Beschichtung zu entwickeln - Willow Glass.

Das ist Glas, dessen Dicke mit der Dicke von A4-Papier vergleichbar ist. Das sind nur 100 Mikrotonnen. In seiner Funktionalität ähnelt es gewöhnlichem Glas und äußerlich ist es Kunststoff sehr ähnlich. Mit einem wichtigen Zusatz – es hat Flexibilität. Willow Glass kann in verschiedene Richtungen gebogen werden, ohne befürchten zu müssen, dass es seine Eigenschaften verliert.

Vielleicht dient dieses einzigartige Glas schon bald als Bildschirm für Smartphones. Zusätzlich zu seiner erstaunlichen Flexibilität ist Willow Glass auch unglaublich widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen von bis zu 500 °C.

Leider hat das Glas nicht die Stärke von Gorilla Glass und schützt nicht so effektiv vor mechanischen Beschädigungen.

Glasfliese

Die Glasfliese wurde von der Schweizer Firma SolTech Energy entwickelt. Dieses Unternehmen wurde 2006 gegründet. Seine Aktivitäten zielen darauf ab, Innovationen im Bereich der alternativen Energien zu entwickeln und einem breiten Publikum zugänglich zu machen. Das ist zweifellos das Material der Zukunft.

Glasfliesen sind keine absolute Neuheit, aber die Mitarbeiter des Unternehmens behaupten, sie verbessert zu haben.

Die Hauptvorteile einer solchen Abdeckung sind:

1. Stärke. Das Material steht seinen Gegenstücken aus Metall in nichts nach.
2. Ihre Größe und Form sind so gewählt, dass sie mit einer herkömmlichen Metallfliese zur Hälfte verwendet werden kann.
3. Schönheit. Glasabdeckung für das Dachsieht spektakulär aus und fügt sich harmonisch in jedes Gebäudedesign ein.

Das Funktionsprinzip ist ganz einfach. Die Sonnenstrahlen können problemlos durch das Glas dringen. Und dann bleiben sie auf speziellen Oberflächen, die Sonnenenergie absorbieren. Über diese Energie können Sie nach Belieben der Bewohner verfügen – zum Heizen oder für das Stromnetz nutzen. Die größte Wirkung wird erzielt, wenn das Dach nach Süden gedreht wird.

"Pilz"-Häuser

Es stellt sich heraus, dass Pilze ein ausgezeichnetes Baumaterial sind. Auf diese Idee kamen zuerst die Amerikaner.

Ecovative wurde von Absolventen des Polytechnischen Instituts gegründet. Laut den Gründern Gavin McIntyre und Eben Bayer kann aus dem Myzel eine Vielzahl von Materialien gewonnen werden. Nicht nur für den Bau, sondern auch für die Herstellung von Schuhen oder Möbeln. Das Myzel ist eine Ansammlung dünner Fäden, die den Pilz mit den Mikroelementen versorgen, die er benötigt. Es zersetzt organisches Material im Boden (verwelktes Gras usw.). Dabei setzt es Stoffe frei, die das Substrat, auf dem es wächst, verkleben.

Stellen Sie auf folgende Weise Material aus Pilzen her: Verbinden Sie das Myzel und das Substrat, packen Sie die resultierende Substanz in Formen und legen Sie sie an einen dunklen Ort. Nach einigen Tagen löst das Myzel die Fäden auf, als würde es das Substrat zementieren. Während des Trocknens und der Wärmebehandlung wird das Myzel abgetötet. Das Substrat wird gebrauchsfertig. Die Technologie ist einfach, aber genial und macht Pilze zu einem der erstaunlichen Materialien der Zukunft.