Matériaux étonnants du futur - liste, caractéristiques et faits intéressants

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:11

Le physicien hongrois Denes Gabor a déclaré que l'avenir ne peut pas être prévu, mais qu'il peut être inventé. Et ces mots reflètent pleinement la réalité.

Futur en développement

Je suis sûr que beaucoup d'entre vous ont vu le film de 1998 The X-Files: The Fight for the Future. Il s'agit d'un film fantastique avec des éléments de thriller et de détective. Aujourd'hui, nous parlerons également des matériaux qui sont l'avenir. Ils ne sont pas classés, mais on en sait peu sur eux. Parce que le champ d'application de leur application est encore restreint. Mais avec le temps, ces matériaux prendront sûrement pied sur le marché et seront largement utilisés.

Liste des matériaux que nous couvrirons aujourd'hui:

1. Aérogel.
2. Aluminium transparent.
3. Mousse métallique.
4. Béton autocicatrisant.
5. Graphène.
6. Verre de saule.
7. Carreaux de verre.
8. Matériaux de construction à base de champignons.

Et maintenant, attardons-nous sur chacun d'eux plus en détail.

Aérogel

L'aérogel est le matériau du futur qui pourra être utilisé très bientôt. Des informations à ce sujet ont été publiées en 2013. Le développement est une idée originale de scientifiques chinois. Ce nanomatériau a maintes foismentionné dans le livre Guinness des records. Tout cela grâce à ses propriétés uniques.

Aérogel (traduit en russe par "air gelé" ou "fumée gelée") est incroyablement léger, car son composant principal est l'air. Translucide, avec une légère teinte bleutée, elle ressemble à une mousse à raser glacée. C'est de l'air à 99,8 %, qui remplit de minuscules cellules qui ne peuvent être vues qu'au microscope.

L'aérogel est fabriqué à partir de gel ordinaire. Mais au lieu d'un composant liquide, il contient un gaz. D'une densité minimale (1000 fois inférieure à la densité du verre), il est très résistant. Les échantillons d'aérogel peuvent supporter plusieurs milliers de fois leur poids. C'est également un bon isolant thermique et peut être utilisé dans des applications spatiales.

La facilité d'utilisation le rend presque universel. Mais l'aérogel trouvera la plus grande utilisation dans la construction, en tant que matériau isolant thermique, résistant à l'humidité et fiable.

Aluminium transparent

Les technologies progressent - et maintenant des informations apparaissent régulièrement dans les médias selon lesquelles des scientifiques ont créé de l'aluminium transparent. Ce nouveau matériau, récemment développé et vendu sous la marque ILON, est composé d'aluminium, d'azote et d'oxygène.

La tâche principale du quartz-oxynitrure d'aluminium est de remplacer le verre pare-balles. Cependant, il peut être utilisé non seulement à cette fin. Le matériau du futur est résistant aux chocs. Le sienpresque impossible à gratter. En même temps, l'aluminium transparent pèse la moitié du poids du verre.

Aujourd'hui, ALON a commencé à être utilisé. Microsoft utilise déjà du métal. Il est contenu dans le corps de la "montre intelligente". Peut-être qu'un jour les structures seront fabriquées à partir d'oxynitrure de quartz et d'aluminium. Mais seulement lorsque le prix de ce matériau baisse. Les dépenses futures se chiffrent en milliards à moins que le coût ne devienne plus démocratique.

Mousse métallique

Ce matériau léger a la capacité unique d'arrêter une balle en l'air et de la transformer en poussière. Dans ce cas, la composition de la mousse peut varier. Il n'y a pas de "recette" unique. Par exemple, faire passer du gaz à travers du métal en fusion. Ou ajoutez de l'hydrure de titane en poudre à de l'aluminium fondu.

La mousse métallique est un exemple de l'évolution des matériaux. Maintenant, ils semblent être une curiosité, mais bientôt ils deviendront quelque chose d'ordinaire et de familier.

Du fait de la présence de poches d'air, la mousse possède des propriétés d'isolation thermique. Il ne coule pas dans l'eau, il se coupe facilement. Cela vous permet de l'utiliser pour des travaux décoratifs. De plus, il a un beau motif naturel.

Le matériau a des propriétés acoustiques, résiste à la corrosion et ne fond pas même lorsqu'il est exposé à des températures très élevées. Des études de sa stabilité ont déjà été réalisées. Même à une température de 1482°C, il s'est oxydé, mais sa résistance et sa structure ont été préservées. Des températures plus basses n'affectent en rien l'apparence et les propriétés du matériau.

Béton autocicatrisant

La durabilité de la structure érigée lors de la construction du bâtiment est toujours mise en doute. Des constructeurs peu scrupuleux et des matériaux de mauvaise qualité peuvent détruire un nouveau bâtiment très rapidement. Et sa restauration nécessite toujours d'énormes dépenses financières.

Des scientifiques néerlandais ont résolu ce problème. Ils ont créé du béton auto-cicatrisant, qui contient des bactéries vivantes et du lactate de calcium. Imaginez, le béton "patches" lui-même ! Comment fonctionnent-ils ?

Les bactéries absorbent le lactate de calcium et produisent du calcaire. Il remplit les fissures et restaure presque complètement l'intégrité du béton, ce qui permettra d'économiser considérablement sur les réparations futures et d'augmenter considérablement la durée de vie.

Ce bio-béton a été créé par Henk Jonkers de l'Université technique des Pays-Bas. Le scientifique et son équipe ont mis 3 ans pour réaliser ce miracle. Henk dit qu'il a choisi des bâtonnets bactériens qui peuvent vivre pendant des décennies sans eau ni oxygène. Les bactéries sont placées dans des capsules spéciales. Ils s'ouvrent et « libèrent » des bactéries lorsque l'eau s'infiltre à travers les fissures. Le produit a déjà été testé avec succès sur le bâtiment du poste de secours situé près du lac.

Ce matériel n'est pas encore utilisé actuellement. Et l'avenir est sans aucun doute le sien.

Graphène

Les scientifiques sont convaincus que ce matériau est l'avenir. Ilest une couche de carbone de 1 atome d'épaisseur. On l'appelle le matériau le plus fin au monde.

Il convient de noter que le graphène a été obtenu par accident - les scientifiques Andrey Geim et Konstantin Novoselov s'amusaient juste. Pour s'amuser, ils ont examiné des morceaux de ruban adhésif, qui sert de substrat au graphite. À l'aide de ruban adhésif, ils ont commencé à décoller le carbone couche par couche. Et en conséquence, nous avons obtenu une couche de carbone parfaitement uniforme d'un atome d'épaisseur. En 2010, des scientifiques ont reçu le prix Nobel pour cette découverte.

Les propriétés du graphène nous permettent de le considérer comme la base des futurs développements techniques. Il est nettement plus résistant que l'acier, ce qui rendra les gadgets du futur plus résistants aux confirmations. Et même des dizaines de fois accéléreront la vitesse d'accès à Internet. Une telle propriété sera sûrement appréciée par tous les utilisateurs des réseaux sociaux.

Le graphène est le matériau du futur. Un fait intéressant à son sujet a récemment été raconté par des scientifiques. Au cours des recherches, il a été révélé que le graphène monoatomique à deux couches peut devenir un excellent matériau pour les gilets pare-balles - dur comme un diamant, mais flexible.

Cependant, ce matériau présente également des inconvénients. Il peut nuire à l'environnement et à la santé humaine. La contamination des eaux de surface par le graphène peut les rendre toxiques.

Poursuite de notre liste de futurs matériaux incroyables.

Verre de saule

Ce verre a été fourni par Corning, qui est déjà fabricant d'un revêtement de protection pour smartphones et tablettes appelé Gorilla Glass. Ce verre est connu pour sa résistance aux chocs et aux rayures. Cependant, les fabricants ont décidé d'aller plus loin et de développer un nouveau revêtement - Willow Glass.

Il s'agit de verre dont l'épaisseur est comparable à celle d'un papier A4. C'est seulement 100 microtonnes. En termes de fonctionnalité, il ressemble au verre ordinaire et, à l'extérieur, il ressemble beaucoup au plastique. Avec un ajout important - il a de la flexibilité. Willow Glass peut être plié dans différentes directions sans crainte de perdre ses propriétés.

Peut-être que bientôt ce verre unique servira d'écran pour les smartphones. En plus de son incroyable flexibilité, Willow Glass est également incroyablement résistant aux hautes températures, jusqu'à 500°C.

Hélas, le verre n'a pas la résistance du Gorilla Glass et ne protège pas aussi efficacement des dommages mécaniques.

Tuile de verre

La dalle de verre a été créée par la société suisse SolTech Energy. Cette société a été créée en 2006. Ses activités visent à développer des innovations dans le domaine des énergies alternatives et leur mise à la disposition d'un large éventail de personnes. Sans aucun doute, c'est le matériau du futur.

Le carreau de verre n'est pas une nouveauté absolue, mais les employés de l'entreprise affirment l'avoir amélioré.

Les principaux avantages d'une telle couverture sont:

1. Force. Le matériau n'est pas inférieur à ses homologues métalliques.
2. Sa taille et sa forme sont choisies de manière à ce qu'il puisse être utilisé en deux avec une dalle métallique classique.
3. Beauté. Couverture en verre pour le toitest spectaculaire et s'intègre harmonieusement à n'importe quelle conception de bâtiment.

Le principe de son fonctionnement est assez simple. Les rayons du soleil peuvent facilement traverser le verre. Et puis ils restent sur des surfaces spéciales qui absorbent l'énergie solaire. Vous pouvez disposer de cette énergie à la discrétion des résidents - l'utiliser pour le chauffage ou pour le réseau électrique. Le plus grand effet est obtenu lorsque le toit est tourné vers le sud.

Maisons "champignons"

Il s'avère que les champignons sont un excellent matériau de construction. Les Américains ont d'abord eu cette idée.

Ecovative a été fondée par des diplômés de l'Institut Polytechnique. Selon ses fondateurs, Gavin McIntyre et Eben Bayer, une grande variété de matériaux peut être obtenue à partir du mycélium. Non seulement pour la construction, mais aussi pour la production de chaussures ou de meubles. Le mycélium est un amas de fils fins qui alimentent le champignon avec les microéléments dont il a besoin. Il décompose la matière organique du sol (herbe fanée, etc.). Au cours de ce processus, il libère des substances qui collent le substrat sur lequel il pousse.

Créez un matériau à partir de champignons de la manière suivante: connectez le mycélium et le substrat, emballez la substance résultante en formes et placez-la dans un endroit sombre. Après quelques jours, le mycélium dissout les fils, comme s'il cimentait le substrat. Pendant le séchage et le traitement thermique, le mycélium est tué. Le substrat devient prêt à l'emploi. La technologie est simple mais ingénieuse, faisant des champignons l'un des matériaux étonnants du futur.