В произведениях фантастов часто можно встретить описание новых технологий, материалов, структур. Как оказалось, такие произведения не со временем имеют шанс перейти в разряд былей. Удивительные материалы становятся обыденностью, прочно и естественно вплетаются в жизнь. Они чаще всего начинают свой путь в военном ведомстве, зачастую по несколько лет развиваясь и внедряясь.
Тефлон
Появление тефлона было предсказано и учеными и фантастами много лет назад. Он стал поистине незаменимым во многих областях, ведь главным достоинством этого материала является его индифферентность к кислотам и щелочам, отсутствие реакции с пищей. Долгое время тефлон считался безвредным для человека и применялся для создания кухонных приспособлений и посуды. Но это не самое важная его функция, его удивительные свойства сделали этот материал незаменимым при создании сердечных клапанов, разработке аэрокосмических технологий и т.д.
Сейчас уже доказано, что он смертелен для животных в определенных дозах. Что регулярное накопление организмом этого материала вызывает раковые болезни, мутации у детей и подобные проблемы. В результате сейчас уже наложен запрет на тефлоновые сковородки в США, его производство вообще сворачивается к 2015 году…
Сверхтонкие сверхпроводники
Сверхпроводники обладают уникальными свойствами, от нулевого электрического сопротивления до эффекта Мейснера. Эти свойства активно используются при создании сверхмощных магнитных полей. Но…. Как обычно, есть одно большое «но». Эффект сверхпроводимости теряется при нагреве материалов. Сегодня есть сверхпроводники, сохраняющие это свойство при 138 К. исследования различных соединений продолжаются и есть перспективы получения сверхпроводимости при нормальной температуре.
Гибкие солнечные батареи
Вопрос энергоснабжения и энергосбережения очень актуален. Зависимость от не восполняемых ресурсов делают энергию все более дорогой. Альтернативами пока что выступают атомная энергетика, либо переход на использование солнечной, ветровой, приливной энергии и т.п.
Использование солнечной энергии кажется одной из самых дешевых и доступных альтернатив. Главной проблемой являлись сами солнечные батареи. Кроме низкого КПД существует проблема дороговизны изготовления и огромной чувствительности фотоэлементов к воздействию окружающей среды. Проще говоря солнечные батареи очень хрупкие. Но совсем недавно ученые создали совершенно новые тонкие гибкие элементы, устойчивые к внешним факторам, которые, к тому же, очень дешевые в производстве.
Энергетический сорбент d3O
Сорбент d3O является совершенно фантастическим материалом. Он полностью меняет свою плотность под воздействием внешних факторов. Так он может принимать консистенцию пластилина и легко мяться в руке. А может мгновенно твердеть и приобретать крепость камня под воздействием резкого удара. Этот материал уже активно используют военные, а так же некоторые производители одежды и обуви.
Графен
Как известно, углерод очень многообразен. Крайние по твердости его представители – это графит и алмаз. Все они имеют одинаковый состав и разную структуру кристаллической решетки. Графен – еще одно лицо углерода с двумерной гексагональной решеткой. Практически, это одна срезанная плоскость графита.
Графен был предсказан достаточно давно, его теоретические исследования являлись базой для описания графита. А в 2010 году А. К. Гейм и К. С. Новосёлов получили Нобелевскую премию по физике за исследования графена. Этот материал имеет отменную механическую жесткость, теплопроводность. Перспективой его применения является использование для создания нанотехники, в создании транзисторов и для замены кремния в микросхемах.
Фуллерены
Еще один вариант углеродной решетки – фуллерены. Также они были исследованы вначале теоретически, а затем и практически получены. Что и отмечено Нобелевской премией в 1996 году в области химии.
Имеют широчайшее применение – от наноклея, склеивающего практически все и очень крепко. И заканчивая использование в области создания конденсаторов, транзисторов и т.д.
Плащ-невидимка
Невидимость всегда привлекала людей. Эта технология описывалась во многих сказках и легендах. И вот сейчас удается создавать удивительные материалы, реализующие эту мечту человечества различными способами.
Есть насколько подходов к реализации концепции невидимости. Самый простой – создание плаща-невидимки за счет множества видеокамер, передающих картинку с противоположной стороны объекта и проецирующих ее на фасад. Более сложным является вариант материала, искажающего и заставляющего видимые лучи огибать объект.
Конус тишины для субмарин
Можно считать эту технологию пришедшей из фантастических фильмов. Идея состояла в создании неких конусов тишины, для проведения совещаний секретными агентами.
Нечто подобное реализовали для подводных лодок. Это устройство гасит акустические волны и в результате лодка становится невидимой для сонаров противника.
Прозрачный алюминий
Ученые создали и уникальный прозрачный материал, имеющий прочность в три раза большую, чем у лучших сортов стали. Получают такой материал при спекании наночастиц оксида алюминия при высочайших температурах. В результате стоимость материала достигает 5 долларов за сантиметр квадратный.
Прозрачный бетон
Уникальные материалы пополнились еще одной разработкой. Причем созданной не учеными, а практиками-строителями. Называют его прозрачным бетоном, а получают путем внедрения в обычный бетон множества нитей оптоволокна. Результатом становится прочнейший материал с прозрачностью для солнечный лучей.
Аэрогель
Этот родственник стекла очень легкий, всего в 3 раза тяжелее воздуха и на 99,98 из него состоит. При этом этот уникальный материал очень прочный и является прекрасным тепло изолятором. Плавится аэрогель при очень высоких температурах (кварцевый при 1200С).
Различные типы аэрогелей нашли применение в самых разных сферах техники. Их используют в уловителях частиц и тепло изоляторах, конденсаторах и взрывчатке и т.д. С 2006 ода начата продажа материала, в зависимости ит размера образца стоят они 25-125 долларов.