Elektroniske tekstiler
Hvis vi møtes igjen i 2020, vil klærne våre mest sannsynlig være laget av elektroniske stoffer. Hvorfor bære rundt så mange dingser som er så enkle å miste når vi bare kan bære datamaskinene våre rundt? Vi vil lage klær på overflaten som videoen vi velger hele tiden vil bli projisert på (med mindre vi blir lei av det til det punktet at vi må slå den av). Tenk deg hvordan det ville være å ha, si, en lang regnfrakk som rommer en skjerm som kontinuerlig viser nattehimmelen i sanntid. Det vil være mulig å snakke i "telefonen", ganske enkelt ved å lage en håndbevegelse som aktiverer elektronikken på jakken, og så bare tenke på hva vi vil si (resten blir overtatt av et spesielt grensesnitt). Mulighetene for elektroniske tekstiler er virkelig uendelige.
Amorfe metaller
Amorfe metaller, også kalt metallisk glass, er sammensatt av metallmolekyler med en forstyrret atomstruktur. De kan være dobbelt så sterke som stål. På grunn av deres forstyrrede struktur, er de i stand til å fordele virkningen av ekstern energi mer effektivt enn krystallgitteret til et metall, som har sårbare punkter. Amorfe metaller lages ved ultra-rask avkjøling av smeltede metaller før de kan tilpasse seg til sine tidligere krystallinske strukturer.
Amorfe metaller kan bli den neste generasjonen av rustning for militært utstyr før de erstattes i midten av århundret med "diamantoider", nanomaterialer der karbonatomer er koblet sammen på samme måte som i fragmenter av krystallgitteret av diamant. Fra et miljømessig synspunkt har amorfe metaller egenskaper som øker effektiviteten til elektriske nettverk med så mye som 40 prosent, og dermed unngår utslipp av tusenvis av tonn miljøgifter i atmosfæren.
Salgsfremmende video:
Kunstige diamanter
Vi begynner å dekke mer og mer kunstig dyrkede diamanter ved bruk av kjemisk dampavsetning, som innvarsler en tid der alle maskindeler vil være laget av dette materialet. Diamant er et ideelt strukturelt materiale: det har kolossal styrke, men samtidig er det lett, det er laget av et allment tilgjengelig element, karbon. Det er preget av slike egenskaper som nesten maksimal mulig varmeledningsevne og den høyeste ildfasthet blant alle materialer. Ved å introdusere minste mengde urenheter, kan du få en diamant i nesten alle farger som kan tenkes. Se for deg et fly der hundretusener av bevegelige deler er laget av perfekt kuttede diamantdeler. En slik maskin vil være like kraftig som enhver moderne jagerfly,hvor mye er den nåværende F-22 overlegen for Fokker Dr. I-utgaven av 1917.
aerogels
Airgel har 15 sider i Guinness Book of Records, mer enn noe eksisterende materiale. Noen kaller det "frossen røyk". Dette virkelig uforståelige materialet er laget ved superkritisk tørking av flytende geler bestående av aluminium, silisium, krom, tinn eller karbondioksid. Den er 99,8 prosent ugyldig, noe som gjør airgel gjennomskinnelig. Det er en fantastisk isolator: hvis du har et airgel-skjold, kan du lett beskytte deg mot flammestrålen fra flammekasteren. Det stopper kaldt så effektivt som det gjør varme. Det er fullt mulig å bygge et varmt hus på månen fra airgel. Aerogeler har utrolig overflate på grunn av sin indre porøse struktur: en airgel-kube med en side på 2,5 centimeter har et totalt overflateareal som tilsvarer en fotballbane. Til tross for deres lave styrke, anses aerogeller som en potensiell komponent for militær rustning på grunn av deres isolerende egenskaper.
Karbon nano rør
Karbon nano-rør er lange kjeder av karbonmolekyler koblet sammen av den sterkeste kjemiske bindingen som mulig, en romlig sp2-binding som overgår selv den som forbinder karbonmolekyler i en diamant. Karbon nanorør har mange fantastiske fysiske egenskaper, inkludert såkalt ballistisk konduktivitet, noe som gjør dem ideelle for bruk i elektronikk, og så høy strekkfasthet at de er det eneste stoffet som kan brukes til å lage en romheis. Den spesifikke styrken til karbon nanorør er 48 000 kNm / kg, som er den høyeste blant alle kjente materialer. Til sammenligning har karbonstål en styrkefaktor på 154 kNm / kg, noe som betyr at karbon-nano-rør er 300 ganger sterkere. De kan brukes til å bygge tårn som er flere kilometer høye.
metamaterials
Metamateriale er ethvert materiale hvis egenskaper ikke bestemmes så mye av egenskapene til dets bestanddeler som av en kunstig opprettet periodisk struktur. De kan brukes til å lage en usynlig kappe til en mikrobølgeovn, en 2D-usynlighetskjold og materialer med andre uvanlige optiske egenskaper. Perlemor fikk sin iriserende farge takket være organiske metamaterialer. Noen har en negativ brytningsindeks, en optisk egenskap som kan brukes til å lage "superlinser" med en optisk oppløsning mindre enn bølgelengden til strålingen som skaper bildet! Denne teknologien kalles subwavelength intrascopy. Metamaterialer vil bli brukt i etappevis optiske enheter,i stand til å lage perfekte hologrammer på en todimensjonal skjerm. Disse hologrammene kan være så perfekte at en person, som står 15 centimeter fra skjermen og kikker i det fjerne med kikkert, ikke en gang vil merke at det er et hologram.
Metallisk skum
Metallisk skum er det du får når du tilfører et skummende materiale, titanhydridpulver, til smeltet aluminium og deretter avkjøler. Resultatet er en ekstremt sterk struktur, mens den er relativt lett på grunn av det faktum at det er 75-95 prosent luft. På grunn av deres uvanlig lave tetthet, er det meningen at metallskum skal brukes som byggematerialer i romkolonier. Noen metallskum er så lette at de kan flyte på overflaten av vannet, noe som gjør dem ideelle for å bygge flytende byer, for eksempel de som er beskrevet av Marshall Savage i hans berømte bok, The Millennium Project.
superlegeringer
Superalloy er betegnelsen som brukes for metall som kan fungere ved ekstremt høye temperaturer, opp til 1100 C °. De er populære som materiale for overopphetede soner av rakettmotorturbiner. De brukes også til å lage avanserte pustende strukturer som hypersonic ramjet-fly. Når vi flyr over himmelen på en supersonisk foring, må vi huske at vi skylder superlegeringer denne muligheten.
Gjennomsiktig aluminiumoksyd
Gjennomsiktig korund (aluminiumoksyd) er tre ganger sterkere enn stål og overfører likevel lys. Antall mulige bruksområder for dette materialet er utrolig. Se for deg en skyskraper eller en hel by, for det meste laget av gjennomsiktig stål. Fremtidens horisont kan se helt annerledes ut: Det vil ikke være en monolit, men en klynge av punkter som flyter i luften (ugjennomsiktig bolig og andre lokaler). Den gigantiske romstasjonen, bygget av gjennomsiktig aluminiumoksyd, kan cruise i lav jordbane uten å skape en ubehagelig svart flekk når den flyr over folks hoder. Forresten, du kan endelig lage ekte gjennomsiktige sverd fra det!
Kunstig dyrket fullerenes
Diamanter er selvfølgelig veldig sterke, men aggregerte diamantnanorør (kalt amorf fulleren) er fortsatt sterkere. Amorf fulleren har en isotermisk bulkmodul på 491 Gigapascal (GPa), som er høyere enn diamanten - 442 GPa. På figuren kan du se at nanoskala-strukturen til fulleren gir den et vakkert regnbueutseende. Fullerener kan være mye sterkere enn diamanter, men dette er veldig energikrevende. Etter "Diamond Age" vil vi helt sikkert gå inn i "Fullerene Age", og teknologiene våre vil bli enda mer avanserte.
