Elektroonilised tekstiilid
Kui kohtume 2020. aastal uuesti, siis on meie riided tõenäoliselt valmistatud elektroonilistest kangastest. Miks kaasas kanda nii palju vidinaid, mida on nii lihtne kaotada, kui saame oma arvuteid lihtsalt kaasas kanda? Me loome pinnale riideid, mille video meie valitud videot pidevalt projitseeritakse (kui me ei väsi sellest nii kaugele, et peame selle välja lülitama). Kujutage vaid ette, mis tunne oleks kanda näiteks pikka vihmamantlit, kus on ekraan, mis pidevalt näitab öist taevast reaalajas. "Telefonis" on võimalik rääkida, lihtsalt tehke käežest, mis aktiveerib jope sülearvutil elektroonika, ja mõtlete alles siis sellele, mida tahaksime öelda (ülejäänud võtab üle spetsiaalne liides). Elektrooniliste tekstiilide võimalused on tõeliselt lõputud.
Amorfsed metallid
Amorfsed metallid, mida nimetatakse ka metalliklaasiks, koosnevad väärastunud aatomistruktuuriga metallimolekulidest. Need võivad olla kaks korda tugevamad kui teras. Oma ebakorrektse struktuuri tõttu suudavad nad välise energia mõju tõhusamalt jaotada kui metalli kristallvõre, millel on haavatavad punktid. Amorfsed metallid valmistatakse sulametallide ülikiire jahutamise teel, enne kui need saavad uuesti oma varasematesse kristallstruktuuridesse viia.
Amorfsetest metallidest võib saada järgmise põlvkonna sõjavarustuse soomusrõngas, enne kui need sajandi keskel asendatakse "diamondoididega" - nanomaterjalidega, milles süsinikuaatomid on omavahel ühendatud sarnaselt teemandi kristallvõre fragmentidega. Keskkonna seisukohast on amorfsetel metallidel omadused, mis suurendavad elektrivõrkude efektiivsust koguni 40 protsenti, vältides sellega tuhandete tonnide saasteainete eraldumist atmosfääri.
Reklaamvideo:
Kunstlikud teemandid
Me hakkame üha enam kunstlikult kasvatatud teemante katma, kasutades keemilist aurustamise-sadestamist, mis kuulutab aega, mil kõik masinaosad valmistatakse sellest materjalist. Teemant on ideaalne konstruktsioonimaterjal: sellel on kolossaalne tugevus, kuid samal ajal on see kerge, see on valmistatud laialt levinud elemendist, süsinikust. Seda iseloomustavad sellised omadused nagu peaaegu maksimaalne võimalik soojusjuhtivus ja suurim materjalide tulekindlus. Kui lisate minimaalse lisandite koguse, saate teemandi, mis on peaaegu mis tahes kujutlusvõimega. Kujutage ette lennukit, milles sajad tuhanded liikuvad osad on valmistatud perfektselt lõigatud teemantosadest. Selline masin on täpselt sama võimas kui iga kaasaegne hävituslennuk,kui palju on praegune F-22 parem kui Fokker Dr. I väljaanne 1917.
Aerogeelid
Airgel võtab Guinnessi rekordite raamatu 15 lehekülge rohkem kui ükski olemasolev materjal. Mõni nimetab seda "külmunud suitsuks". See tõeliselt arusaamatu materjal valmistatakse alumiiniumist, räni, kroomi, tina või süsinikdioksiide sisaldavate vedelate geelide superkriitilisel kuivatamisel. See on 99,8 protsenti tühi, mis muudab aerogeeli poolläbipaistvaks. See on fantastiline isolaator: kui teil on airgeli kilp, saate end hõlpsalt leegiheitja eest kaitsta. See peatab külma sama tõhusalt kui soojust. Airgeelist on täiesti võimalik Kuule sooja maja ehitada. Aerogeelidel on oma sisemise poorse struktuuri tõttu uskumatu pindala: 2,5-sentimeetrise küljega aerogeeli kuubi kogupindala on võrdne jalgpalliväljakuga. Vaatamata madalale tugevusele peetakse aererogeeli nende isoleerivate omaduste tõttu potentsiaalseks sõjalise soomuse komponendiks.
Süsiniku nano torud
Süsiniku nanotorud on süsiniku molekulide pikad ahelad, mis on omavahel ühendatud tugevaima võimaliku keemilise sidemega - ruumiline sp2-side, mis ületab isegi seda, mis ühendab süsiniku molekule teemandis. Süsiniknanotorutel on arvukalt hämmastavaid füüsikalisi omadusi, sealhulgas nn ballistiline juhtivus, mis muudab need ideaalseks kasutamiseks elektroonikas ja nii kõrge tõmbetugevusega, et need on ainus aine, mida saab kasutada kosmoseelemendi loomiseks. Süsiniknanotorude eritugevus on 48 000 kNm / kg, mis on kõigi teadaolevate materjalide hulgas suurim. Võrdluseks - kõrge süsinikusisaldusega terase tugevuskoefitsient on 154 kNm / kg, mis tähendab, et süsiniku nanotorud on 300 korda tugevamad. Neid saab kasutada mitme kilomeetri kõrguste tornide ehitamiseks.
Metamaterjalid
Metamaterjal on materjal, mille omadusi määravad mitte niivõrd selle koostisosade omadused, kuivõrd kunstlikult loodud perioodiline struktuur. Neid saab kasutada mikrolainete nähtamatuse katte, 2D nähtamatuse kilbi ja muude ebatavaliste optiliste omadustega materjalide loomiseks. Pärlmutter sai sillerdava värvuse tänu orgaanilistele metamaterjalidele. Mõnel on negatiivne murdumisnäitaja, see on optiline omadus, mida saab kasutada "üliläätsede" loomiseks, mille optiline eraldusvõime on väiksem kui pilti loova kiirguse lainepikkus! Seda tehnoloogiat nimetatakse sublainepikkuseks intraskoopiaks. Metamaterjale kasutatakse järk-järgulises optilises seadmes,võimeline looma täiuslikke hologramme kahemõõtmelisel ekraanil. Need hologrammid võivad olla nii täiuslikud, et inimene, seistes ekraanilt 15 sentimeetri kaugusel ja vaadates binokliga kaugusesse, ei pane isegi tähele, et see on hologramm.
Metalliline vaht
Metallvaht on see, mida saate, kui lisate sulatatud alumiiniumile vahutamismaterjali, titaanhüdriidipulbrit ja jahutate. Tulemuseks on äärmiselt tugev struktuur, kuigi suhteliselt kerge tänu asjaolule, et see on 75–95 protsenti õhust. Ebatavaliselt väikese tiheduse tõttu tuleks metallvahtusid kasutada ehitusmaterjalidena kolooniates. Mõned metallvahud on nii kerged, et hõljuvad veepinnal, muutes need ideaalseteks materjalideks ujuvate linnade ehitamiseks, näiteks need, mida kirjeldas Marshall Savage oma kuulsas raamatus “Millenniumi projekt”.
Supersulamid
Supersulam on metallide puhul kasutatav termin, mis võib töötada eriti kõrgetel temperatuuridel (kuni 1100 ° C). Need on populaarsed rakettmootorite turbiinide ülekuumendatud tsoonide materjalina. Neid kasutatakse ka nüüdisaegsete hingavate konstruktsioonide, näiteks hüpersooniliste rakettidega õhusõidukite valmistamiseks. Lendades üle taeva ülehelikiirusega vooderdis, peame meeles pidama, et võlgneme selle võimaluse supersulamitele.
Läbipaistev alumiiniumoksiid
Läbipaistev korund (alumiiniumoksiid) on terasest kolm korda tugevam ja edastab siiski valgust. Selle materjali võimalike rakenduste arv on hämmastav. Kujutage ette pilvelõhkujat või tervet linna, mis on enamasti valmistatud läbipaistvast terasest. Tuleviku silmapiir võib tunduda täiesti teistsugune: see ei ole monoliit, vaid õhus hõljuvate punktide klaster (läbipaistmatud elamu- ja muud ruumid). Läbipaistvast alumiiniumoksiidist ehitatud hiiglaslik kosmosejaam võib liikuda madalal Maa orbiidil, tekitamata ebameeldivat musta kohta, kui see lendab üle inimeste peade. Muide, sellest saate lõpuks teha tõelisi läbipaistvaid mõõku!
Kunstlikult kasvatatud fullereenid
Teemandid on muidugi väga tugevad, kuid agregeeritud teemantide nanotorud (mida nimetatakse amorfseks fullereeniks) on siiski tugevamad. Amorfse fullereeni isotermiline mahtmoodul on 491 Gigapascal (GPa), mis on suurem kui teemandil - 442 GPa. Joonisel näete, et fullereeni nanomõõtmeline struktuur annab sellele ilusa vikerkaare välimuse. Fullereenid võivad olla palju tugevamad kui teemandid, kuid see on väga energiamahukas. Pärast "Teemandi ajastut" siseneme kindlasti "Fullerene Age" ja meie tehnoloogiad muutuvad veelgi arenenumaks.
