De Hongaarse natuurkundige Denes Gabor zei dat de toekomst niet te voorzien is, maar wel uitgevonden kan worden. En deze woorden weerspiegelen volledig de realiteit.
De toekomst is in ontwikkeling
Velen van jullie hebben vast de film The X-Files: Fighting for the Future uit 1998 gezien. Dit is een fantasiefilm met elementen van een thriller en een detectiveverhaal. Vandaag gaan we het ook hebben over materialen waarvoor de toekomst ligt. Ze zijn niet geclassificeerd, maar er is niet veel over bekend. Omdat de reikwijdte van hun toepassing nog klein is. Maar na verloop van tijd zullen deze materialen zeker stevig verankerd zijn in de markt en op grote schaal worden gebruikt.
Lijst met materialen die we vandaag zullen bespreken:
- Aerogel.
- Transparant aluminium.
- Metaalschuim.
- Zelfherstellend beton.
- Grafeen.
- Wilgenglas.
- Glazen dakpannen.
- Bouwmaterialen van paddenstoelen.
En laten we nu in meer detail op elk van hen ingaan.
Aerogel
Aerogel is het materiaal van de toekomst dat zeer binnenkort kan worden gebruikt. Informatie over hem werd in 2013 gepubliceerd. Ontwikkeling is het geesteskind van Chinese wetenschappers. Dit nanomateriaal wordt herhaaldelijk genoemd in het Guinness Book of Records. Allemaal dankzij de unieke eigenschappen.
Aerogel (vertaald in het Russisch als "bevroren lucht" of "bevroren rook") is ongelooflijk licht, omdat het hoofdbestanddeel lucht is. Doorschijnend, met een licht blauwachtige tint, lijkt het op een bevroren scheerschuim. Het bevat 99, 8% van de lucht, die kleine cellen vult die alleen zichtbaar zijn met een microscoop.
Aerogel is gemaakt van gewone gel. Maar in plaats van de vloeibare component bevat het gas. Bij een minimale dichtheid (1000 keer minder dan de dichtheid van het glas) is het zeer duurzaam. Aerogel-monsters zijn bestand tegen een belasting van duizenden keren het gewicht. Het is ook een goede warmte-isolator en kan worden gebruikt in de ruimtevaart.
Gebruiksgemak maakt het vrijwel universeel. Maar aerogel zal de grootste toepassing in de bouw vinden, als een warmte-isolerend, vochtbestendig, betrouwbaar materiaal.
Transparant aluminium
Technologie gaat vooruit - en nu regelmatig in de media is er informatie dat wetenschappers transparant aluminium hebben gemaakt. Dit nieuwste materiaal, dat recent is ontwikkeld en geproduceerd onder de merknaam ILON, bestaat uit aluminium, stikstof en zuurstof.
De belangrijkste taak van aluminiumkwartsoxynitride is het vervangen van kogelvrij glas. Het kan echter niet alleen voor dit doel worden gebruikt. Materiaal van de toekomst is schokbestendig. Krabben is bijna onmogelijk. Tegelijkertijd is transparant aluminium twee keer zo licht als glas.
Vandaag begon ALON te gebruiken. Microsoft gebruikt al metaal. Het maakt deel uit van de slimme horlogekast. Misschien wordt er ooit aluminiumkwarts-oxynitride geproduceerd. Maar alleen als de prijs van dit materiaal daalt. Uitgestelde kosten bedragen miljarden als de waarde ervan niet betaalbaarder wordt.
Metaalschuim
Dit lichtgewicht materiaal heeft het unieke vermogen om een kogel in de lucht te stoppen en deze in stof te veranderen. De samenstelling van het schuim kan variëren. Er is geen enkel “recept”. Leid bijvoorbeeld gas door gesmolten metaal. Of voeg poedervormig titaniumhydride toe aan gesmolten aluminium.
Metaalschuim is een voorbeeld van de evolutie van materialen. Nu lijken ze een nieuwsgierigheid, maar zullen snel iets alledaags en vertrouwd worden.
Door de aanwezigheid van luchtbellen heeft het schuim warmte-isolerende eigenschappen. Ze zinkt niet in water, is gemakkelijk te snijden. Hierdoor gebruik je hem voor decoratief werk. Bovendien heeft het een natuurlijk, mooi patroon.
Het materiaal heeft akoestische eigenschappen, is bestand tegen corrosie en smelt niet, zelfs niet bij blootstelling aan zeer hoge temperaturen. Er is al onderzoek gedaan naar de stabiliteit ervan. Zelfs bij een temperatuur van 1482 ° C oxideerde het, maar de sterkte en structuur bleven behouden. Lagere temperaturen hebben over het algemeen geen invloed op het uiterlijk en de eigenschappen van het materiaal.
Zelfherstellend beton
De duurzaamheid van de constructie in aanbouw tijdens de constructie van het gebouw staat altijd ter discussie. De oneerlijkheid van bouwers en materialen van lage kwaliteit kan een nieuw gebouw zeer snel vernietigen. En de restauratie ervan vereist altijd enorme financiële kosten.
Nederlandse wetenschappers hebben dit probleem opgelost. Ze creëerden zelfherstellend beton met levende bacteriën en calciumlactaat. Stel je voor dat beton zichzelf patcht! Hoe werken ze?
Bacteriën die calciumlactaat opnemen, produceren kalksteen. Het vult scheuren en herstelt de integriteit van beton bijna volledig, wat in de toekomst aanzienlijk zal besparen op reparaties en de levensduur aanzienlijk zal verlengen.
Dit beton is gemaakt door Henk Jonkers van de Technische Universiteit Nederland. Een wetenschapper met zijn team heeft 3 jaar besteed aan dit wonder. Henk zegt dat hij koos voor bacteriesticks die tientallen jaren kunnen leven zonder water en zuurstof. Bacteriën worden in speciale capsules geplaatst. Ze openen en "laten" bacteriën vrij wanneer water door de scheuren binnenkomt. Het product is al succesvol getest in het gebouw van het reddingsstation, gelegen nabij het meer.
Dit materiaal wordt momenteel nog niet gebruikt. En de toekomst is ongetwijfeld van hem.
Grafeen
Wetenschappers zijn er zeker van dat dit materiaal de toekomst is. Het is een koolstoflaag van 1 atoom dik. Het wordt het dunste materiaal ter wereld genoemd.
Het is opmerkelijk dat ze per ongeluk grafeen kregen - wetenschappers Andrei Geim en Konstantin Novoselov hadden gewoon plezier. Voor de lol onderzochten ze stukjes plakband, die wordt gebruikt als substraat voor grafiet. Met plakband begonnen ze laag voor laag koolstof af te pellen. En uiteindelijk kregen ze een perfect gelijkmatige koolstoflaag van één atoom dik. In 2010 ontvingen wetenschappers voor deze ontdekking de Nobelprijs.
Door de eigenschappen van grafeen kunnen we het beschouwen als de basis van toekomstige technische ontwikkelingen. Het is veel sterker dan staal, waardoor gadgets van de toekomst beter bestand zijn tegen bevestigingen. En zelfs tientallen keren versnellen internettoegang. Een vergelijkbare eigenschap zal waarschijnlijk door elke gebruiker van sociale netwerken worden gewaardeerd.
Grafeen is het materiaal van de toekomst. Een interessant feit over hem werd onlangs door wetenschappers verteld. Tijdens onderzoek bleek dat tweelaags monoatomair grafeen een uitstekend materiaal voor kogelvrije vesten kan worden - hard als een diamant, maar flexibel.
Dit materiaal heeft echter zijn nadelen. Het kan het milieu en de menselijke gezondheid schaden. Door verontreiniging door grafeen in het oppervlaktewater kunnen ze giftig worden.
We blijven nadenken over de lijst met ongelooflijke materialen van de toekomst.
Wilgenglas
Dit glas is geleverd door Corning, al een fabrikant van beschermende coatings voor smartphones en tablets, genaamd Gorilla Glass. Dit glas staat bekend om zijn schok- en krasbestendigheid. Fabrikanten besloten echter om verder te gaan en een nieuwe coating te ontwikkelen: Willow Glass.
Dit is glas waarvan de dikte vergelijkbaar is met de dikte van A4-papier. Dat zijn slechts 100 microtons. Qua functionaliteit lijkt het op gewoon glas en lijkt het erg op plastic. Met één belangrijke toevoeging heeft het flexibiliteit. Wilgenglas kan in verschillende richtingen worden gebogen, zonder bang te hoeven zijn dat het zijn eigenschappen verliest.
Wellicht zal dit unieke glas in de nabije toekomst dienen als scherm voor smartphones. Naast zijn verbazingwekkende flexibiliteit is Willow Glass ook ongelooflijk bestand tegen hoge temperaturen - tot 500 ° C.
Glas heeft helaas niet de sterkte van Gorilla Glass en beschermt niet zo goed tegen mechanische schade.
Glazen dakpannen
Glazen tegels zijn gemaakt door het Zwitserse bedrijf SolTech Energy. Dit bedrijf is opgericht in 2006. Haar activiteiten zijn gericht op het ontwikkelen van innovaties op het gebied van alternatieve energie en hun bereikbaarheid voor een breed publiek. Dit is ongetwijfeld het materiaal van de toekomst.
Glazen dakpannen zijn geen absolute nieuwigheid, maar werknemers van het bedrijf beweren deze te hebben verbeterd.
De belangrijkste voordelen van zo'n coating zijn:
- Duurzaamheid. Het materiaal doet niet onder voor zijn metalen tegenhangers.
- Het formaat en de vorm zijn zo gekozen dat het kan worden gehalveerd met gewone metalen tegels.
- Schoonheid De glazen dakbedekking ziet er indrukwekkend uit en combineert harmonieus met elk gebouwontwerp.
Het principe van zijn werk is vrij eenvoudig. De zonnestralen gaan gemakkelijk door het glas. En dan blijven ze op speciale oppervlakken die zonne-energie absorberen. U kunt deze energie beheren naar goeddunken van de bewoners - gebruik het voor verwarming of voor het lichtnet. Het grootste effect wordt bereikt als het dak naar het zuiden wordt gedraaid.
