사람들은 항상 최고 품질의 기능성 소재를 만들 수있는 기회를 찾고있었습니다. 인기있는 과학 및 과학 블로그 Yandex & Zen의 저자 인 Denis Yushin은 세상을 바꿀 재료에 대해 이야기합니다.
그래 핀
미래의 가장 유망한 물질은 탄소의 2 차원 변형 인 그래 핀 (graphene)으로, 원자 하나의 두께를 가진 편평한 결정 격자로 구성됩니다. 그래 핀 결정 격자는 육각형 셀로 구성된 평면이다.
한편으로 그래 핀의 모든 놀라운 이론적 특성은 열역학적 불안정성으로 인해 과학자들이 아직 자유 상태에서 이상적인 2 차원 필름을 얻을 수 없다는 사실에 의해 제한된다. 그러나 그래 핀은 고유 한 전기 전도성을 가지므로 실리콘을 대체 할 수 있습니다.
이것은 훨씬 더 소형 전자 장치를 만들 것입니다. 또한, 그래 핀 필름은 물 분자를 통과하여 다른 물질을 포획하기 때문에 연료 전지에 에너지를 저장하고, 광학에 사용하고, 유연한 디스플레이를 만들고, 액체를 청소하는 데 이상적입니다.
그래 핀의 고유 한 특성을 최대한 활용하기 위해 완벽한 형태로 적용 할 필요는 없습니다. 그래 핀 필름에 결함이 나타나는 경우, 나노 튜브 형태로 존재할 수있다. 복합 재료, 전류원, 신경 컴퓨터 인터페이스 및 생체 공학 (예 : 인공 근육)-나노 튜브 사용에는 사실상 제한이 없습니다.
이론적으로 수 킬로미터 길이의 단일 벽 나노 튜브는 평방 밀리미터 당 톤까지 무게를 견딜 수 있기 때문에 탄소 나노 튜브로 인해 악명 높은 "우주 엘리베이터"도 건설 할 수 있습니다.
반타 발크
영국의 Surrey Nanosystems는 입사광의 99.965 %까지 흡수 할 수있는 물질을 개발하여 세계에서 가장 검은 색 물질로 만들었습니다. 이름이 적절합니다-Vantabalck.
이러한 놀라운 특성은 탄소 나노 튜브에 의해 형성되어 광자가 단순히 그들 사이를 통과 할 수 없을 정도로 작다는 사실에 의해 설명됩니다.
가장 검은 재료가 어떻게 유용 할 수 있습니까? 망원경에서 사용할 수있는 빛의 산란을 방지하는 데 도움이됩니다. Vantabalck는 적외선 카메라의 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다. 열 보호 시스템을 만드는 데 사용할 수 있습니다.
다양한 방사선을 흡수하는 물질의 능력은 방사선으로부터 보호하는 가장 가볍고 내구성있는 우주선 코팅을 만들 가능성을 열어줍니다.
Surrey Nanosystems 전문가들이 Vantabalck의 군사적 사용에 대한 전망을 언론인들과 논의하는 것이 금지되어 있으며, 비용 문제를 가능한 한 간결하게 "매우 비싸다"고 대답합니다. 그러나 군사 분야의 Vantablack은 적어도 "온도 위장"을 만드는 데 사용될 수 있습니다.
그래 핀 에어로젤
지난 10 년 동안 1931 년에 일종의 재료로 개발 된 에어로젤이 훨씬 더 많은 관심을 기울이기 시작했습니다. 또한 탄소 없이는 할 수 없었습니다.2011 년에는 다층 탄소 나노 튜브를 기준으로 밀도 4 mg / cm3의 에어로겔이 생성되었습니다. 거의 매년 밀도가 낮은 에어로겔이 나타 났으며 오늘날 가장 가벼운 물질은 밀도가 0.16 mg / cm3 인 그래 핀 에어로겔입니다.
놀랍게도 전문가가 얻은 재료는 강도와 탄성이 매우 높습니다. 그는 압축 후 양식으로 빠르게 돌아갑니다. 1 초 안에 최대 68g의 유기 화합물을 흡수 할 수 있습니다. 동시에 에어로젤은 물에 녹지 않는 물질을 자체 무게의 900 배까지 보유합니다.
따라서, 예를 들어 기름 유출과 같은 재앙이 발생할 경우 물 표면에서 모든 것을 수집 할 수있을뿐만 아니라 에어로젤에서 간단히 압착하여 실질적으로 아무것도 잃지 않을 수 있습니다.
또한, 에어로겔은 절연 재료, 반응 촉매 화를위한 에너지 저장 시스템 및 복합 복합 재료의 충전제로서 사용될 수있다.
버드 나무 유리
누구나 Gorilla Glass 충격 방지 유리에 대해 알고 있지만 강도 특성이 동일한 유연한 유리는 어떻습니까? 두께가 100 미크론 (A4 시트 두께) 인 Willow Glass를 만나 고릴라 수준에서 기계적 손상에 대한 내성을 유지했습니다.
그를위한 가장 분명한 응용 프로그램은 유연한 스마트 폰을 만드는 것이지만이 아이디어는 그렇게 인기가 없습니다. 그러나 우리는 유연하고 내구성이 뛰어난 유리에 대해 이야기하고 있으므로 사용에 아무런 문제가 없습니다. 개발 회사는 미래에 그들의 제품이 예를 들어 조명 장비 또는 심지어 태양 전지 패널의 제작에 널리 사용될 것이라고 말했다.
절대로 우리를 둘러싼 모든 것이 다양한 재료로 구성되어 있으며, 모든 것이 이미 존재한다면 왜 새로운 재료를 만드는가? 그 해답은 분명합니다. 우리는 환경에 관심을 갖고 자원이 무제한적인 것이 아니라 바다와 새로운 세계를 발전시키고 지구상의 모든 사람들을 위해 더 나은 삶을 살 수 있다는 것을 이해해야합니다. 새로운 재료는 항상 추가 개발을위한 새로운 기회입니다.