Удивительные материалы будущего

В течение многих столетий люди повсеместно использовали только природные материалы. Однако все возрастающие потребности человечества заставили ученых искать новые вещества с более полезными и эффективными свойствами. В результате, XX век подарил тысячи искусственных материалов, которые были дешевле и надежнее и более точно соответствовали тем или иным задачам научно-технического прогресса.

1. Метаматериалы
Метаматериалом ученые называют любой композиционный материал, свойства которого обусловлены искусственно созданной структурой. Такие материалы уже сегодня в качестве опытных образцов используются для изготовления плащей-невидимок и других изделий с необычными оптическими свойствами.
С помощью метаматериалов ученые могут создавать так называемые суперлинзы. В них можно разглядеть частицы, которые даже меньше длины инфракрасных волн.
Что же касается сферы их применения, то, помимо уже упомянутых плащей-невидимок, они могут использоваться для создания голограмм, не отличимых от реальных физических объектов.

2. Углеродные нанотрубки
Углеродные нанотрубки уже сегодня вовсю изучаются специалистами. Они представляют собой длинные углеродные цепи, более прочные, чем алмазные. Среди полезных и важных свойств углеродных нанотрубок, физики отмечают их исключительную прочность и легкость проведения по ним электронов.
К слову, такие нанотрубки в три сотни раз прочнее стали, а значит, без труда подойдут для создания лифтов, соединяющих землю и орбитальные станции в космосе. Если же использовать углеродные нанотрубки в строительстве, то можно будет создавать здания, высотой в сотни километров и абсолютно любых конструкций.

3. Аэрогель
Уже сегодня знаменитая Книга рекордов Гиннеса имеет 15 статей, посвященных достижениям аэрогеля. А таким количеством рекордов не может похвастаться никакой другой материал.
Создают аэрогель из хрома, алюминия, оксида углерода или олова путем сложнейших технологических процессов. В результате, сам 99,8% состава аэрогеля занимает… пустота. Она же является причиной прозрачности этого уникального материала, нередко называемого «замороженным дымом».
Для чего нужен материал, практически полностью состоящий из ничего? Все просто: аэрогель, благодаря несоизмеримо большой площади поверхностей своей внутренней структуры, обеспечивает исключительную степень изоляции, как от высоких, так и от низких температур. Например, он замечательно подойдет в качестве лунного или марсианского купола. А будучи нанесенным на военную технику, обеспечит ей превосходную защиту от вражеских снарядов. И это при том, что его плотность удивительно низка!

4. Аморфные фуллерены
Удивительно, но прочность алмаза не абсолютна! И аморфные фуллерены или агрегированные алмазные наностержни демонстрируют еще большие показатели прочности.
Пока что основные усилия ученых направлены на производство доступных алмазов, так как аморфные фуллерены еще слишком энергозатратны и дороги в производстве. Однако не исключено, что сразу после «эры алмазов», человечество вступит в «эпоху доступных фуллеренов».
К слову, искрящиеся и переливающиеся на свету фуллерены ничуть не уступают алмазам по красоте.

5. Аморфные металлы
Аморфные металлы имеют и другое название – металлические стекла. Они состоят из металлов с отсутствием дальнего порядка в расположении атомов.
Важными свойствами аморфных металлов являются повышенная прочность (вдвое прочнее стали) и их способность эффективно рассеивать энергию удара.
Предполагается, что уже к 50-м годам этого века аморфные металлы станут наиболее распространенными материалами для изготовления брони военной техники. Но с успехом они могут применяться и в мирной жизни. Например, электронные свойства металлических стекол способны повышать эффективность энергосетей до 40%.

6. Прозрачный алюминий
Как видно из названия, одним из полезных свойств такого алюминия является его прозрачность. Кроме того, он на 300% прочнее стали. Разумеется, потенциал этого материала по-настоящему безграничен. Например, можно построить офисное здание, стены которого будут прочны и прозрачны, или изготовить меч, который незаметен для врага!
Прозрачный корабль, самолет или космическая станция – любой стальной предмет в будущем сможет стать настоящим шедевром дизайна!

7. Металлическая пена
Добавив в расплавленный алюминий гидрид титана в виде порошка, можно получить металлическую пену, чьими особенностями являются прочность и легкость.
Сегодня ученые и изобретатели наперебой предлагают сферы применения металлической пены, более чем на треть заполненной пустотой. В частности, предлагается использовать такую пену для строительства колоний в космосе и на других планетах или для возведения плавучих городов. Да-да, ведь особо легкие формы металлической пены не тонут даже в воде!

8. Электронная ткань
Электронная ткань – это основа одежды будущего. Благодаря ее использованию, отпадет необходимость везде брать с собой смартфоны, МР3-плееры и прочие девайсы. В самом деле, зачем они нужны, если мощные компьютеры будут вшиты буквально в каждую рубашку.
Посмотреть фильм на футболке друга или пообщаться по телефону, поднеся к уху рукав куртки, в будущем можно будет без какого-либо труда. Остается лишь дождаться!