Nyenzo za kupendeza za siku zijazo - orodha, vipengele na ukweli wa kuvutia

2024 Mwandishi: Henry Conors | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-02-12 13:11

Mwanafizikia wa Hungaria Denes Gabor alisema kuwa siku zijazo haziwezi kutabiriwa, lakini zinaweza kuvumbuliwa. Na maneno haya yanaonyesha uhalisia kikamilifu.

Yajayo katika maendeleo

Nina uhakika wengi wenu mmeona filamu ya 1998 ya The X-Files: The Fight for the Future. Hii ni filamu ya njozi yenye vipengele vya kusisimua na vya upelelezi. Leo tutazungumza pia juu ya nyenzo ambazo ni za baadaye. Hazijaainishwa, lakini kidogo zinajulikana juu yao. Kwa sababu wigo wa maombi yao bado ni mdogo. Lakini baada ya muda, nyenzo hizi hakika zitapata umaarufu sokoni na kutumika kwa wingi.

Orodha ya nyenzo tutakazoshughulikia leo:

1. Airgel.
2. Alumini ya uwazi.
3. Povu la chuma.
4. Saruji ya kujiponya.
5. Graphene.
6. Willow Glass.
7. Vigae vya glasi.
8. Nyenzo za ujenzi kutoka kwa uyoga.

Na sasa hebu tuzingatie kila moja yao kwa undani zaidi.

Airgel

Airgel ni nyenzo ya siku zijazo inayoweza kutumika hivi karibuni. Habari juu yake ilichapishwa mnamo 2013. Maendeleo ni ubongo wa wanasayansi wa China. Nanomaterial hii ina mara kwa marazilizotajwa katika Kitabu cha kumbukumbu cha Guinness. Shukrani kwa sifa zake za kipekee.

Airgel (iliyotafsiriwa kwa Kirusi kama "hewa iliyoganda" au "moshi ulioganda") ni nyepesi sana, kwa sababu sehemu yake kuu ni hewa. Uwazi, na rangi ya hudhurungi kidogo, inafanana na povu iliyohifadhiwa ya kunyoa. Ni 99.8% ya hewa, ambayo hujaza seli ndogo ndogo zinazoweza kuonekana kwa darubini pekee.

Airgel imetengenezwa kwa jeli ya kawaida. Lakini badala ya sehemu ya kioevu, ina gesi. Kwa wiani wa chini (mara 1000 chini ya wiani wa kioo), ni muda mrefu sana. Sampuli za Airgel zinaweza kuhimili mara elfu kadhaa uzito wao. Pia ni kizio kizuri cha joto na kinaweza kutumika katika matumizi ya anga.

Urahisi wa kufanya kazi huifanya iwe karibu kila mahali. Lakini airgel itapata matumizi makubwa zaidi katika ujenzi, kama nyenzo ya kuhami joto, isiyo na unyevu, na ya kuaminika.

Alumini ya uwazi

Teknolojia zinasonga mbele - na sasa taarifa zinaonekana mara kwa mara kwenye vyombo vya habari kwamba wanasayansi wameunda alumini yenye uwazi. Nyenzo hii mpya zaidi, ambayo ilitengenezwa hivi majuzi na kuuzwa chini ya chapa ya ILON, ina alumini, nitrojeni na oksijeni.

Kazi kuu ya alumini ya quartz-oxynitride ni kuchukua nafasi ya glasi isiyoweza kupenya risasi. Walakini, inaweza kutumika sio tu kwa madhumuni haya. Nyenzo za siku zijazo ni sugu kwa athari. Yakekaribu haiwezekani kujikuna. Wakati huo huo, alumini ya uwazi ni nusu ya uzito wa kioo.

Leo ALON imeanza kutumika. Microsoft tayari inatumia chuma. Imo kwenye mwili wa "smart watch". Labda siku moja miundo itafanywa kutoka kwa oxynitride ya quartz-alumini. Lakini tu wakati bei ya nyenzo hii inapoanguka. Matumizi yajayo ni mabilioni isipokuwa gharama inakuwa ya kidemokrasia zaidi.

povu la chuma

Nyenzo hii nyepesi ina uwezo wa kipekee wa kusimamisha risasi hewani na kuigeuza kuwa vumbi. Katika kesi hii, muundo wa povu unaweza kutofautiana. Hakuna "mapishi" moja. Kwa mfano, kupitisha gesi kupitia chuma kilichoyeyuka. Au ongeza poda ya hidridi ya titani kwenye alumini iliyoyeyuka.

Povu ya chuma ni mfano wa mageuzi ya nyenzo. Sasa wanaonekana kama udadisi, lakini hivi karibuni watakuwa kitu cha kawaida na kinachojulikana.

Kwa sababu ya kuwepo kwa mifuko ya hewa, povu ina sifa ya kuhami joto. Haizama ndani ya maji, hukatwa kwa urahisi. Hii inakuwezesha kuitumia kwa kazi ya mapambo. Zaidi ya hayo, ina muundo wa asili na mzuri.

Nyenzo ina sifa za akustika, inastahimili kutu na haiyeyuki hata inapokabiliwa na halijoto ya juu sana. Uchunguzi wa utulivu wake tayari umefanywa. Hata kwa joto la 1482 ° C, ilioksidishwa, lakini nguvu na muundo wake ulihifadhiwa. Halijoto ya chini haiathiri mwonekano na sifa za nyenzo hata kidogo.

Saruji ya Kujiponya

Uimara wa muundo uliojengwa wakati wa ujenzi wa jengo unatiliwa shaka kila wakati. Wajenzi wasio na uaminifu na vifaa vya chini vya ubora vinaweza kuharibu jengo jipya haraka sana. Na urejeshaji wake daima unahitaji gharama kubwa za kifedha.

Wanasayansi wa Uholanzi wametatua tatizo hili. Waliunda saruji ya kujiponya, ambayo ina bakteria hai na lactate ya kalsiamu. Hebu fikiria, "patches" halisi yenyewe! Je, zinafanya kazi vipi?

Bakteria hunyonya lactate ya calcium na kutoa chokaa. Inajaza nyufa na karibu kurejesha kabisa uadilifu wa saruji, ambayo itaokoa kwa kiasi kikubwa ukarabati katika siku zijazo na kuongeza kwa kiasi kikubwa maisha ya huduma.

Saruji hii hai iliundwa na Henk Jonkers kutoka Chuo Kikuu cha Ufundi cha Uholanzi. Mwanasayansi na timu yake walitumia miaka 3 kufanya muujiza huu. Henk anasema kwamba alichagua vijiti vya bakteria ambavyo vinaweza kuishi kwa miongo kadhaa bila maji na oksijeni. Bakteria huwekwa kwenye vidonge maalum. Wanafungua na "kutoa" bakteria wakati maji yanapita kupitia nyufa. Bidhaa tayari imejaribiwa kwa ufanisi kwenye jengo la kituo cha uokoaji kilicho karibu na ziwa.

Nyenzo hii bado haitumiki kwa sasa. Na yajayo bila shaka ni yake.

Graphene

Wanasayansi wana uhakika kuwa nyenzo hii ni ya siku zijazo. Yeyeni safu ya kaboni 1 atomi nene. Inaitwa nyenzo nyembamba zaidi duniani.

Inafaa kukumbuka kuwa graphene ilipatikana kwa bahati mbaya - wanasayansi Andrey Geim na Konstantin Novoselov walikuwa wakiburudika tu. Kwa kujifurahisha, walichunguza vipande vya mkanda wa wambiso, ambao hutumiwa kama substrate ya grafiti. Kwa msaada wa mkanda wa duct, walianza kufuta safu ya kaboni kwa safu. Na matokeo yake, tulipata safu hata ya kaboni yenye unene wa atomi. Mnamo 2010, wanasayansi walitunukiwa Tuzo ya Nobel kwa ugunduzi huu.

Sifa za graphene huturuhusu kuizingatia kama msingi wa maendeleo ya kiufundi ya siku zijazo. Ina nguvu zaidi kuliko chuma, ambayo itafanya vifaa vya siku zijazo kuwa sugu zaidi kwa uthibitisho. Na hata mara kadhaa itaongeza kasi ya kupata mtandao. Mali kama hii hakika itathaminiwa na kila mtumiaji wa mitandao ya kijamii.

Graphene ni nyenzo ya siku zijazo. Ukweli wa kuvutia juu yake uliambiwa hivi karibuni na wanasayansi. Wakati wa utafiti, ilibainika kuwa graphene ya safu mbili ya monoatomiki inaweza kuwa nyenzo bora kwa silaha za mwili - ngumu kama almasi, lakini inayoweza kunyumbulika.

Hata hivyo, nyenzo hii pia ina hasara. Inaweza kudhuru mazingira na afya ya binadamu. Uchafuzi wa graphene kwenye maji ya uso unaweza kuyafanya kuwa sumu.

Inaendelea orodha yetu ya nyenzo za ajabu za siku zijazo.

Willow Glass

Kioo hiki kilitolewa na Corning, ambayo tayari ni mtengenezaji wa mipako ya kinga ya simu mahiri na kompyuta kibao inayoitwa Gorilla Glass. Kioo hiki kinajulikana kwa athari na upinzani wa mwanzo. Hata hivyo, watengenezaji waliamua kwenda mbali zaidi na kutengeneza mipako mpya - Willow Glass.

Hii ni glasi, ambayo unene wake unalingana na unene wa karatasi A4. Hiyo ni microtons 100 tu. Kwa upande wa utendaji wake, inafanana na glasi ya kawaida, na kwa nje ni sawa na plastiki. Kwa kuongeza moja muhimu - ina kubadilika. Willow Glass inaweza kupinda pande tofauti bila hofu ya kupoteza sifa zake.

Labda hivi karibuni glasi hii ya kipekee itatumika kama skrini ya simu mahiri. Mbali na kunyumbulika kwake ajabu, Willow Glass pia inastahimili halijoto ya juu, hadi 500°C.

Ole, glasi haina nguvu ya Gorilla Glass na hailinde ipasavyo dhidi ya uharibifu wa kiufundi.

Kigae cha glasi

Kigae cha glasi kiliundwa na kampuni ya Uswizi ya SolTech Energy. Kampuni hii ilianzishwa mwaka 2006. Shughuli zake zinalenga kuendeleza ubunifu katika uwanja wa nishati mbadala na upatikanaji wao kwa watu mbalimbali. Bila shaka, hii ndiyo nyenzo ya siku zijazo.

Kigae cha kioo si kitu kipya kabisa, lakini wafanyakazi wa kampuni hiyo wanadai kukiboresha.

Kati ya faida kuu za chanjo kama hii ni:

1. Nguvu. Nyenzo si duni ikilinganishwa na zile za chuma.
2. Ukubwa wake na umbo huchaguliwa kwa njia ambayo inaweza kutumika kwa nusu na tile ya kawaida ya chuma.
3. Mrembo. Kifuniko cha glasi kwa paainaonekana ya kuvutia na inachanganyika kwa upatani na muundo wowote wa jengo.

Kanuni ya uendeshaji wake ni rahisi sana. Mionzi ya jua inaweza kupita kwa urahisi kupitia glasi. Na kisha wanabaki kwenye nyuso maalum ambazo huchukua nishati ya jua. Unaweza kuondoa nishati hii kwa hiari ya wakazi - tumia kwa ajili ya joto au kwa gridi ya nguvu. Athari kubwa hupatikana paa inapogeuzwa kuelekea kusini.

nyumba za"Uyoga"

Ilibainika kuwa uyoga ni nyenzo bora ya ujenzi. Waamerika walikuja na wazo hili kwanza.

Ecovative ilianzishwa na wahitimu wa Taasisi ya Polytechnic. Kulingana na waanzilishi wake, Gavin McIntyre na Eben Bayer, aina mbalimbali za nyenzo zinaweza kupatikana kutoka kwa mycelium. Sio tu kwa ajili ya ujenzi, bali pia kwa ajili ya uzalishaji wa viatu au samani. Mycelium ni kundi la nyuzi nyembamba ambazo hulisha Kuvu na microelements inayohitaji. Inatenganisha vitu vya kikaboni kwenye ardhi (nyasi iliyokauka, nk). Wakati wa mchakato huu, hutoa dutu, na kushikamana pamoja na substrate ambayo inakua.

Unda nyenzo kutoka kwa uyoga kwa njia ifuatayo: unganisha mycelium na substrate, pakiti dutu inayosababishwa katika maumbo na kuiweka mahali pa giza. Baada ya siku chache, mycelium huyeyusha nyuzi, kana kwamba inaimarisha substrate. Wakati wa kukausha na matibabu ya joto, mycelium inauawa. Substrate inakuwa tayari kutumika. Teknolojia hii ni rahisi lakini ya ustadi, na kufanya uyoga kuwa nyenzo ya kupendeza ya siku zijazo.