Les gens ont toujours cherché l'opportunité de créer des matériaux fonctionnels et de la plus haute qualité. Denis Yushin, auteur du blog de science-fiction Science & Future in Yandex.Den, parle de matériaux qui changeront le monde.

Graphène

Le matériau le plus prometteur de l'avenir est le graphène, une modification de carbone à deux dimensions consistant en un réseau cristallin plat d'un atome d'épaisseur. Le réseau cristallin de graphène est un plan composé de cellules hexagonales.

D'une part, toutes les incroyables propriétés théoriques du graphène sont limitées par le fait que les scientifiques n'ont pas encore pu obtenir un film bidimensionnel idéal à l'état libre en raison de son instabilité thermodynamique. Cependant, le graphène a une conductivité électrique unique, ce qui en fait un excellent substitut au silicium.

Cela créera encore plus d'appareils électroniques miniatures. De plus, le graphène est idéal pour stocker l'énergie dans les piles à combustible, pour une utilisation en optique, pour créer des affichages flexibles et même pour nettoyer les liquides, car un film de graphène passe les molécules d'eau, piégeant d'autres substances.

Afin de profiter de la plupart des propriétés uniques du graphène, il n'est pas nécessaire de l'appliquer sous une forme parfaite. Si des défauts apparaissent dans le film de graphène, il peut exister sous forme de nanotubes. Matériaux composites, sources de courant, interfaces de neuro-ordinateurs et bionique (par exemple, muscles artificiels) - il n'y a pratiquement aucune restriction à l'utilisation des nanotubes.

Même le fameux «ascenseur spatial» peut être construit grâce aux nanotubes de carbone, car théoriquement un nanotube à paroi simple de plusieurs kilomètres de long peut supporter un poids allant jusqu'à une tonne par millimètre carré.

Vantabalck

La société britannique Surrey Nanosystems a développé un matériau qui peut absorber jusqu'à 99,965% de la lumière incidente, ce qui en fait le matériau le plus noir du monde. Son nom est approprié - Vantabalck.

Cette propriété étonnante s'explique par le fait qu'elle est formée de nanotubes de carbone, qui sont si petits que les photons ne peuvent tout simplement pas passer entre eux.

Il semblerait, comment le matériau le plus noir peut-il être utile? Il aide à prévenir la diffusion de la lumière, qui peut être utilisée dans les télescopes. Vantabalck peut améliorer considérablement la qualité des caméras infrarouges. Il peut être utilisé pour créer des systèmes de protection thermique.

La capacité d'un matériau à absorber divers rayonnements ouvre la perspective de créer les revêtements d'engins spatiaux les plus légers et les plus durables qui protègent contre les rayonnements.

Il est intéressant que les spécialistes de Surrey Nanosystems se voient interdire de discuter des perspectives de l'utilisation militaire de Vantabalck avec des journalistes, et ils répondent à la question du coût aussi succinctement que possible: "c'est très cher". Mais Vantablack dans la sphère militaire, au minimum, peut être utilisé pour créer un «camouflage thermique».

Aérogel de graphène

Au cours de la dernière décennie, les aérogels, développés en tant que classe de matériaux en 1931, ont commencé à prêter beaucoup plus d'attention. Il ne pouvait pas non plus se passer de carbone.En 2011, un aérogel d'une densité de 4 mg / cm3 a été créé à partir de nanotubes de carbone multicouches. Presque chaque année, des aérogels avec une densité plus faible sont apparus, et aujourd'hui le matériau le plus léger est l'aérogel de graphène, dont la densité n'est que de 0,16 mg / cm3.

Étonnamment, le matériau obtenu par les spécialistes a une résistance et une élasticité extrêmement élevées. Il revient rapidement à la forme après compression. En une seconde, il est capable d'absorber jusqu'à 68 grammes de composés organiques. Dans le même temps, l'aérogel contient des substances non solubles dans l'eau jusqu'à 900 fois son propre poids.

Ainsi, en cas de catastrophe, par exemple un déversement d'hydrocarbures, il sera possible non seulement de récupérer tout cela à la surface de l'eau, mais aussi de ne perdre pratiquement rien, simplement en le sortant d'un aérogel.
De plus, l'aérogel peut être utilisé comme matériau isolant, dans les systèmes de stockage d'énergie pour catalyser les réactions, et comme charge pour les matériaux composites complexes.

Verre de saule

Tout le monde connaît le verre antichoc Gorilla Glass, mais qu'en est-il du verre flexible qui a les mêmes propriétés de résistance? Rencontrez Willow Glass - avec une épaisseur de seulement 100 microns (épaisseur de feuille A4), il est resté résistant aux dommages mécaniques au niveau des gorilles.

L'application la plus évidente pour lui est la création de smartphones flexibles, mais cette idée n'est pas si populaire. Mais nous parlons d'un verre flexible et très durable, de sorte qu'il n'y aura aucun problème avec son utilisation. La société de développement indique qu'à l'avenir son produit sera largement utilisé dans la création, par exemple, d'appareils d'éclairage ou même de panneaux solaires.

Absolument tout ce qui nous entoure est constitué d'une grande variété de matériaux et, semble-t-il, pourquoi en créer de nouveaux si tout est déjà là? La réponse est évidente: nous devons nous soucier de l'environnement, comprendre que les ressources ne sont pas illimitées, développer l'océan et les nouveaux mondes et simplement améliorer la vie de tous sur Terre. Les nouveaux matériaux sont toujours de nouvelles opportunités de développement.