Материалы, которые могут изменить мир!
Материалы будущего! А вернее – материалы, которые способны изменить нашу жизнь и определить тенденции и основные аспекты развития науки и мира, определив будущее человечества и планеты земля! Это наша сегодняшняя тема для актуальной статьи.
Развитие науки в целом и химии в частности всегда определяли прогресс и устройство мира. С самого первого момента, когда человек обрел способность сознательного мышления он (человек) всегда стремился, и будет стремиться и далее усовершенствовать окружающий его мир. Двигаясь поступательно, человечество прошло гигантский пусть от получения элементарных материалов и сплавов, получаемых кустарным способом, до сверх технологических материалов, оперируя при этом нано- размерностью и создавая гигантские инновационные центры и высокотехнологичные производства. Таким образом, в повседневную жизнь каждого из нас уже прочно вошли такие материалы и соединения, как: Полипропилен (PP) и Полиэтилен низкого давления (HDPE), без которых сложно представить производство оргтехники и бытовых приборов, а также упаковочную индустрию, сегодня; ударопрочный Полистирол (HIPS), АБС-пластика (ABS) и Полиамид-6, являющиеся основными материалами для изготовления корпусов бутовой электроники и различных деталей в автомобилестроении; ПЭТ (PET), в конце концов, присутствующий в квартире каждого из нас в виде многочисленных бутылок и тары для хранения воды и питья! Список этот можно продолжать до бесконечности, одно будет очевидно – современный мир нельзя представить без «плодов» химии, как науки и как индустрии!
Сегодня мы попытаемся заглянуть в недалекое прошлое, оценив самые актуальные и перспективные разработки, чтобы хоть чуть-чуть представить себе материалы будущего!
Материалы будущего: Водоросли + Орехи = Термостойкий Биопластик!
Прогресс прогрессом, а от обилия пластика, полученного из нефти, на земле становится уже тесно! Исправить эту тенденцию стараются ученые по всему миру. Так, одним из самых прорывных результатом похвастались неутомимые японцы!
В январе минувшего года, они представили миру первые образцы биопластика, полученного из, чего бы Вы думали, водорослей и скорлупы ореха. Материал обладает весьма привлекательными, для будущего планеты, свойствами – это термостойкость в 120 градусов Цельсия (это в 2 разы выше, чем термостойкость пластиков, полученных на основе полиактида), и биоразлагаемость!
Над увеличением прочностных характеристик работают и в Израиле! Здесь, ученые из университетов Бата и Тель-Авив, экспериментируют с такими «компонентами», как кукуруза, пшеница и сахар!
Указанные свойства позволят продвинуть вперед индустрию упаковки и замедлить (если не остановить) загрязнение окружающей среды!
Материалы будущего: Полимер! Теперь — Графеновый!
Одним из самых известных широкой публике и открывающих широкие перспективы для будущего, несомненно, является – Графен! Материал, знакомый нам еще по «простым» карандашам в школе и получивший широкую известность благодаря Гейму и Новоселову, получившим Нобелевскую премию за соответствующие успехи, нынче находит свое применение во все более и более широких направлениях.
Не осталась в стороне и полимерная индустрия! О своих успехах в этом направлении отчитались наследники изобретателей пороха и компаса – ученые «Поднебесной»! Здесь, в Центральной Китайской Лаборатории изучения полимерных материалов, был разработан самый легкий и твёрдый материал в мире на основе лиофилизированного углерода и оксида графена. Его масса составляет 0,16 мг/см3.
На сегодняшний день, это самый тонкий материал известный науке, и представляющий из себя искусственный двумерный кристалл. Несомненным преимуществом данного материала, помимо «размерности», являются, как говорилось выше, феноменальная легковесности и поразительная прочность! При этом, материал обладает хорошей гибкостью и отличной эластичностью (до 20% к первоначальному объему). Описанные свойства и преимущества открывают для нового материала очень широкие сферы применения, как в промышленности, так и в науке!
Индустрии, где вес и прочность являются определяющими, явно не пройдут мимо!
Starlite – материал Будущего, который остался в Прошлом!
Следует отметить, что самым загадочным и перспективным (на наш взгляд), является материал, чья история весьма загадочна, а будущее, одновременно, туманно и сверх перспективно!
Материал, о котором сейчас пойдет речь, обладает феноменальными свойствами! При поразительной пластичности, он способен выдерживать гигантские температурные нагрузки, в том числе – температуру ядерного взрыва!
Интригу тут создает тот факт, что данный материал был разработан не в недрах продвинутого и высокотехнологичного инновационного центра или лаборатории, учеными, чей бюджет на разработки сопоставим с бюджетом среднестатистического государства, а обычным парикмахером из графства Йоркшир (Великобритания)! Морис Уорд, чьей профессией было парикмахерское искусство, изобрел указанный материал в далеком 1984 году. Материал, получивший название Starlite, по обрывочным данным, включал 21 органический полимер, сополимер и немного керамики. Он, материал, был способен выдерживать температуру в 2 500 градусов по Цельсию и получил мировую известность в 90-х годах прошлого века, когда о нем рассказали на канале БиБиСи!
По мнению ряда мировых экспертов, Starlite способен совершить самый настоящий и качественный прорыв в таких областях, как: военная промышленность, аэрокосмическая индустрия, производство бытовой и высокотехнологичной техники и оборудования.
В частности, материал мог бы выступить эффективным покрытием для военной техники, защищая объект от лазеров (используемых для наведения на цель) и тепловизоров. Ракеты, космические станции и корабли (в будущем), а также спускаемые аппараты, материал успешно и эффективно защитил бы от воздействия экстремальных температур. Защитой от огня и жара материал послужил бы и в производстве пожарного обмундирования и при производстве труб водопровода и отопления.
И это лишь маленькая толика того, где Starlite принес бы пользу и помог выйти на новые рубежи, однако перспектива этого крайне туманна! Все дело в том, что Морис Уорд, бережно хранивший «рецепт» своего инновационного материала, в прямом смысле слова, «унес его в могилу»! Морис Уорд скончался в 2011 году, так и не оставив после себя заветной формулы!
Остается надеяться, что современные ученые и специалисты найдут ответ на загадку Уорда и реанимируют Starlite на благо всего человечества!