Найлегші та найміцніші матеріали називають майбутнім будівництва. Ці матеріали допоможуть створювати більш енергоефективні та екологічно чисті об'єкти у всіх сферах життя людей — від медичних технологій до транспорту.
#img_center_nostream#
Серед безлічі інноваційних матеріалів, які не так давно здавалися просто фантастикою, особливо передовими і перспективними є:
Створений із чистого вуглецю ультратонкий графен вважається одним із найміцніших матеріалів на Землі. Але недавно дослідники із Массачусетського технологічного інституту змогли перетворити двомірний графен на тривимірну структуру. Вони створили новий матеріал із губчастою структурою. Щільність 3D-графена дорівнює всього п'яти відсотків від щільності стали, але завдяки особливій структурі він у 10 разів міцніший за сталь.
За словами творців, 3D-графен має великий потенціал застосування в багатьох областях.
Що стосується його технології створення, то її можна застосувати і для інших матеріалів, від полімерів до конструкційного бетону. Це дозволить не лише виробляти структури, які міцніші і легші, але і мають підвищені ізоляційні властивості. Крім того, пористі структури можуть бути використані в системах фільтрації води або відходів хімічних заводів.
Навесні минулого року група австрійських дослідників успішно синтезувала карбін (Carbyne) — форму вуглецю, яка є найміцнішою з усіх відомих матеріалів та навіть перевершує графен.
Карбін складається з одновимірного ланцюжка атомів вуглецю, що є хімічно активним, і це робить його дуже складним для синтезу. Вважається, що негнучкий матеріал у два раза міцніше вуглецевих нанотрубок. Карбін може застосовуватися в наномеханіці, нано- та мікроелектроніці.
Створений із сітки пористих вуглецевих трубок, аерографіт являє собою синтетичну піну. Це один із найлегших конструкційних матеріалів, створених коли-небудь. Аерографіт розробили дослідники з Університету Кіля і Технічного університету Гамбурга. Він може бути виготовлений у різних формах, його щільність всього 180 г/м3, що в 75 разів легше, ніж пінополістирол. Цей матеріал можна використовувати в електродах літій-іонних батарей, щоб зменшити їх вагу.
#img_center_nostream#
Відомий також як графен-аерогель, це легкий матеріал із щільністю всього 0,16 млг/см3, що в 7,5 рази менше щільності повітря. До того ж це дуже еластичний матеріал, і він здатний поглинути до 900 разів більше олій та води, ніж важить сам. Ця властивість аерографена є дуже важливою: він зможе поглинати розливи нафти в океанах.
Подібними властивостями володіє губка Oleo Sponge, яка вже тестується дослідниками з Аргони.
#img_center_nostream#
Металева мікроґратка — один із найлегших конструкційних матеріалів. Це синтетична пориста структура, виготовлена з нікель-фосфорних ниток, які у 1000 разів тонше за людську волосину. Щільність мікроґратки — 0,9 млг/см3.
Потенційні області її застосування — автомобілебудування, авіаційна техніка та багато іншого.
Морське блюдечко — це загальна назва, дана водним равликам із раковинами, що мають широку конічну форму.
Дослідники із Портсмутського університету виявили, що у морських блюдечок неймовірно міцні зуби, і вони можуть бути надміцним матеріалом у світі. В основі Limpet teeth — мінерально-білковий композит, що складається із щільно упакованих мінеральних волокон. Завдяки цьому він навіть міцніше за павутину. Штучний композиційний матеріал, створений за подобою limpet teeth, може застосовуватися для конструювання міцних літаків, автомобілів, куленепробивних жилетів, комп'ютерної електроніки та навіть зубних пломб. Потенційні додатки для використання практично нескінченні: адже розмір матеріалу не впливає на його міцність.
За матеріалами: Inhabitat.