Електронен текстил
Ако се срещнем отново през 2020 г., дрехите ни най-вероятно ще бъдат направени от електронни материи. Защо да носим толкова много джаджи, които толкова лесно се губят, когато просто можем да носим компютрите си? Ще създадем дрехи, на повърхността на които непрекъснато ще се прожектира избраното от нас видео (освен ако не се уморим от него до степен, че трябва да го изключим). Само си представете какво би било да носите, да речем, дълъг дъждобран, който съхранява дисплей, който непрекъснато показва нощното небе в реално време. Ще бъде възможно да се говори по „телефона“, просто като се направи жест на ръка, който активира електрониката на ревера на якето, и след това само да мислим за това, което бихме искали да кажем (останалото ще бъде поето от специален интерфейс). Възможностите на електронния текстил са наистина безкрайни.
Аморфни метали
Аморфните метали, наричани още метално стъкло, са съставени от метални молекули с неупотребявана атомна структура. Те могат да бъдат два пъти по-силни от стоманата. Благодарение на своята неупотреба структура, те са в състояние да разпределят въздействието на външната енергия по-ефективно от кристалната решетка на метал, който има уязвими точки. Аморфните метали се получават чрез ултрабързо охлаждане на разтопени метали, преди да могат да се приведат отново в предишните си кристални структури.
Аморфните метали могат да станат следващото поколение броня за военна техника, преди да бъдат заменени в средата на века с "диамандоиди", наноматериали, при които въглеродните атоми са свързани помежду си по същия начин, както в фрагменти от кристална решетка на диамант. От гледна точка на околната среда, аморфните метали имат свойства, които повишават ефективността на електрическите мрежи с цели 40 процента, като по този начин се избягва изпускането на хиляди тонове замърсители в атмосферата.
Промоционално видео:
Изкуствени диаманти
Започваме да покриваме все повече и повече изкуствено отглеждани диаманти с помощта на химическо отлагане на пари, което предвещава време, когато всички машинни части ще бъдат направени от този материал. Диамантът е идеален структурен материал: той има колосална здравина, но в същото време е лек, той е направен от широко достъпен елемент, въглерод. Характеризира се с такива свойства като почти максимално възможна топлопроводимост и най-висока огнеустойчивост сред всички материали. Чрез въвеждането на минималното количество примеси можете да получите диамант с почти всеки цвят, който може да се представи. Представете си самолет, в който стотици хиляди движещи се части са изработени от перфектно изрязани диамантени части. Такава машина ще бъде също толкова мощна, колкото и всеки съвременен изтребител,колко е по-добър настоящият F-22 на Fokker Dr. I “брой от 1917г.
аерогеловете
Airgel заема 15 страници от Книгата на рекордите на Гинес, повече от всеки съществуващ материал. Някои го наричат "замръзнал дим". Този наистина непонятен материал е направен чрез свръхкритично изсушаване на течни гелове, състоящи се от алуминий, силиций, хром, калай или въглеродни диоксиди. Тя е невалидна 99,8 процента, което прави аерогела полупрозрачен. Той е фантастичен изолатор: ако разполагате с щит на ангел, можете лесно да се предпазите от струята на пламъка от огнемета. Спира студено толкова ефективно, колкото и топлината. Напълно възможно е да се построи топла къща на Луната от ергел. Аерогелите имат невероятна повърхностна площ поради вътрешната си пореста структура: кубче на аерогел със страна 2,5 сантиметра има обща площ, еквивалентна на футболно игрище. Въпреки ниската си якост, аерогелите се считат за потенциален компонент за военна броня поради изолационните им свойства.
Въглеродни нано тръби
Въглеродните нанотръби са дълги вериги от въглеродни молекули, свързани заедно с най-силната възможна химична връзка, sp2 връзката, която надминава дори тази, която свързва въглеродните молекули в диамант. Въглеродните нанотръби имат множество невероятни физически свойства, включително така наречената балистична проводимост, което ги прави идеални за използване в електрониката и толкова висока якост на опън, че те са единственото вещество, което може да се използва за създаване на космически асансьор. Специфичната сила на въглеродните нанотръби е 48 000 kNm / kg, което е най-високото сред всички известни материали. За сравнение, високовъглеродна стомана има коефициент на якост 154 kNm / kg, което означава, че въглеродните нанотръби са 300 пъти по-здрави. Те могат да се използват за изграждане на кули високи няколко километра.
Метаматериалите
Метаматериалът е всеки материал, чиито свойства се определят не толкова от свойствата на съставните му елементи, колкото от изкуствено създадена периодична структура. Те могат да бъдат използвани за създаване на наметало за невидимост в микровълновата печка, 2D щит за невидимост и материали с други необичайни оптични свойства. Седефът придоби своя преливащ се цвят благодарение на органичните метаматериали. Някои имат отрицателен коефициент на пречупване, оптично свойство, което може да се използва за създаване на „супер лещи“с оптична разделителна способност, по-малка от дължината на вълната на излъчването, което създава изображението! Тази технология се нарича интраскопия на подволновата дължина. Метаматериалите ще се използват в оптични устройства с фазирана решетка,способни да създават перфектни холограми на двуизмерен дисплей. Тези холограми могат да бъдат толкова съвършени, че човек, застанал на 15 сантиметра от екрана и надничащ в далечината с бинокъл, дори няма да забележи, че е холограма.
Метална пяна
Металната пяна е това, което получавате, когато добавите разпенен материал, титанов хидрид на прах, към разтопен алуминий и след това охлаждане. Резултатът е изключително силна структура, докато сравнително лека поради факта, че е 75-95 процента въздух. Поради необичайно ниската си плътност се предполага, че металните пени се използват като строителни материали в космическите колонии. Някои метални пени са толкова леки, че могат да плуват по повърхността на водата, което ги прави идеални за изграждане на плаващи градове, като тези, описани от Маршал Савидж в неговата известна книга „Проектът на хилядолетието“.
Суперсплави
Супераловата е терминът, използван за метал, който може да функционира при изключително високи температури, до 1100 С. Те са популярни като материал за прегряти зони на турбините на ракетните двигатели. Те се използват и за изработване на съвременни дишащи конструкции като хиперзвукови ракетни самолети. Летейки през небето на свръхзвуков лайнер, трябва да помним, че дължим тази възможност на свръхзвукови сплави.
Прозрачен алуминиев оксид
Прозрачният корунд (алуминиев оксид) е три пъти по-силен от стоманата и все пак предава светлина. Броят на възможните приложения за този материал е невероятен. Представете си небостъргач или цял град, направен предимно от прозрачна стомана. Хоризонтът на бъдещето може да изглежда напълно различен: това няма да е монолит, а струпване на точки, плаващи във въздуха (непрозрачни жилищни и други помещения). Гигантската космическа станция, изградена от прозрачен алуминиев оксид, може да плава по ниска земна орбита, без да създава неприятно черно петно, когато лети над главите на хората. Между другото, най-накрая можете да направите истински прозрачни мечове от него!
Изкуствено отглеждани фулерени
Диамантите са, разбира се, много силни, но агрегираните диамантени нанотръби (наречени аморфен фулерен) все още са по-силни. Аморфният фулерен има изотермичен насипен модул от 491 Гигапаскал (GPa), който е по-висок от този на диаманта - 442 GPa. На фигурата можете да видите, че наноразмерната структура на фулерен придава красив дъговиден вид. Фулерените могат да бъдат много по-силни от диамантите, но това е много енергоемко. След „Диамантената ера“със сигурност ще влезем във „Фулеренската епоха“и нашите технологии ще станат още по-напреднали.