As pessoas sempre procuraram a oportunidade de criar materiais da mais alta qualidade e funcionais. Denis Yushin, autor do popular blog de ciência e blog Science & Future em Yandex.Den, fala sobre materiais que mudarão o mundo.

Grafeno

O material mais promissor do futuro é o grafeno, uma modificação bidimensional do carbono que consiste em uma treliça de cristal plano com um átomo de espessura. A rede cristalina de grafeno é um plano que consiste em células hexagonais.

Por um lado, todas as incríveis propriedades teóricas do grafeno são limitadas pelo fato de os cientistas ainda não terem conseguido obter um filme bidimensional ideal em um estado livre devido à sua instabilidade termodinâmica. No entanto, o grafeno possui uma condutividade elétrica única, o que o torna um excelente substituto para o silício.

Isso criará ainda mais dispositivos eletrônicos em miniatura. Além disso, o grafeno é ideal para armazenar energia em células de combustível, para uso em óptica, criando telas flexíveis e até mesmo para limpar líquidos, porque um filme de grafeno passa pelas moléculas de água, aprisionando outras substâncias.

Para tirar proveito da maioria das propriedades únicas do grafeno, não é necessário aplicá-lo de forma perfeita. Se aparecerem defeitos no filme de grafeno, ele pode existir na forma de nanotubos. Materiais compostos, fontes atuais, interfaces de neurocomputadores e biônica (por exemplo, músculos artificiais) - praticamente não há restrições ao uso de nanotubos.

Até o notável “elevador espacial” pode ser construído graças aos nanotubos de carbono, porque teoricamente um nanotubo de parede única com vários quilômetros de comprimento pode suportar peso de até uma tonelada por milímetro quadrado.

Vantabalck

A empresa britânica Surrey Nanosystems desenvolveu um material que pode absorver até 99,965% da luz incidente, tornando-o o material mais preto do mundo. Seu nome é apropriado - Vantabalck.

Essa propriedade incrível é explicada pelo fato de ser formada por nanotubos de carbono, que são tão pequenos que os fótons simplesmente não conseguem passar entre eles.

Parece, como o material mais preto pode ser útil? Ajuda a evitar a dispersão da luz, que pode ser usada em telescópios. O Vantabalck pode melhorar significativamente a qualidade das câmeras infravermelhas. Pode ser usado para criar sistemas de proteção térmica.

A capacidade de um material de absorver várias radiações abre a perspectiva de criar os revestimentos mais leves e duráveis ​​da espaçonave que protegem contra a radiação.

É interessante que os especialistas da Surrey Nanosystems sejam proibidos de discutir as perspectivas do uso militar de Vantabalck com os jornalistas, e eles respondem à questão do custo da maneira mais sucinta possível: "é muito caro". Mas o Vantablack na esfera militar, no mínimo, pode ser usado para criar "camuflagem de temperatura".

Aerogel de grafeno

Na última década, os airgels, desenvolvidos como uma classe de materiais em 1931, começaram a prestar muito mais atenção. Aqui também não poderia prescindir do carbono.Em 2011, um aerogel com uma densidade de 4 mg / cm3 foi criado com base em nanotubos de carbono multicamada. Quase todos os anos, apareciam airgels com menor densidade, e hoje o material mais leve é ​​o aerogel de grafeno, cuja densidade é de apenas 0,16 mg / cm3.

Surpreendentemente, o material obtido por especialistas possui resistência e elasticidade extremamente altas. Ele rapidamente retorna ao formulário após a compactação. Em um segundo, é capaz de absorver até 68 gramas de compostos orgânicos. Ao mesmo tempo, o aerogel contém substâncias que não são solúveis em água até 900 vezes o seu próprio peso.

Assim, no caso de uma catástrofe, por exemplo, um derramamento de óleo, será possível não apenas coletar tudo da superfície da água, mas também perder praticamente nada, simplesmente apertando-o de um aerogel.
Além disso, o aerogel pode ser usado como material isolante, em sistemas de armazenamento de energia para catalisar reações e como material de enchimento para materiais compósitos complexos.

Vidro salgueiro

Todo mundo sabe sobre o vidro à prova de choque Gorilla Glass, mas e o vidro flexível que possui as mesmas propriedades de resistência? Conheça o Willow Glass - com uma espessura de apenas 100 microns (espessura da folha A4), ele permaneceu resistente a danos mecânicos no nível do gorila.

A aplicação mais óbvia para ele é a criação de smartphones flexíveis, mas essa ideia não é tão popular. Mas estamos falando de um vidro flexível e muito durável, para que não haja problemas com seu uso. A empresa de desenvolvimento afirma que, no futuro, seu produto será amplamente utilizado na criação de, por exemplo, equipamentos de iluminação ou até painéis solares.

Absolutamente tudo o que nos rodeia consiste em uma ampla variedade de materiais e, ao que parece, por que criar novos se tudo já está lá? A resposta é óbvia: precisamos nos preocupar com o meio ambiente, entender que os recursos não são ilimitados, desenvolver o oceano e novos mundos e apenas tornar a vida melhor para todos na Terra. Novos materiais são sempre novas oportunidades para um maior desenvolvimento.