Elektronski tekstil
Če se ponovno srečamo leta 2020, bodo naša oblačila najverjetneje izdelana iz elektronskih tkanin. Zakaj nositi s seboj toliko pripomočkov, ki jih je tako enostavno izgubiti, ko lahko samo nosimo svoje računalnike? Oblikovali bomo oblačila, na površini katerih se bo nenehno projiciral video po našem izboru (razen če se ga naveličamo do te mere, da ga moramo izklopiti). Zamislite si samo, kaj bi bilo videti, recimo, dolg dežni plašč, ki ima zaslon, ki stalno prikazuje nočno nebo v realnem času. Govoriti bo mogoče po "telefonu", preprosto tako, da naredimo roko s potezo roke, ki aktivira elektroniko na reverju suknjiča, nato pa samo pomislimo, kaj bi radi rekli (ostalo bo prevzel poseben vmesnik). Možnosti elektronskega tekstila so resnično neskončne.
Amorfne kovine
Amorfne kovine, imenovane tudi kovinsko steklo, so sestavljene iz kovinskih molekul z neurejeno atomsko strukturo. Lahko so dvakrat močnejši od jekla. Zaradi svoje neurejene strukture so sposobni bolj učinkovito porazdeliti vpliv zunanje energije kot kristalna rešetka kovine, ki ima ranljive točke. Amorfne kovine so izdelane z ultra hitrim hlajenjem staljenih kovin, preden se lahko ponovno poravnajo v svoje prejšnje kristalne strukture.
Amorfne kovine lahko postanejo naslednja generacija oklepov za vojaško opremo, preden jih bodo sredi stoletja zamenjali "diamondoidi", nanomateriali, pri katerih so ogljikovi atomi povezani na enak način kot v drobcih kristalne rešetke diamanta. Z okoljskega vidika imajo amorfne kovine lastnosti, ki povečajo učinkovitost električnih omrežij za kar 40 odstotkov, s čimer se izognejo izpustu na tisoče ton onesnaževal v ozračje.
Promocijski video:
Umetni diamanti
Začenjamo zajemati vse več umetno gojenih diamantov s kemičnim nanašanjem hlapov, ki označuje čas, ko bodo iz tega materiala izdelani vsi strojni deli. Diamant je idealen konstrukcijski material: ima kolosalno trdnost, hkrati pa je lahek, narejen je iz široko dostopnega elementa, ogljika. Zanj so značilne skoraj največja možna toplotna prevodnost in najvišja ognjevzdržnost med vsemi materiali. Z uvedbo najmanjše količine nečistoč lahko dobite diamant skoraj vseh barv, ki jih je mogoče zamisliti. Predstavljajte si letalo, v katerem so stotine tisoč gibljivih delov izdelane iz odlično izrezanih diamantnih delov. Takšen stroj bo prav tako močan kot vsak sodobni bojni letal,koliko je trenutno F-22 boljši od Fokkerja Dr. I številka 1917.
Aerogeli
Airgel zaseda 15 strani Guinnessove knjige rekordov, kar je več od katerega koli obstoječega gradiva. Nekateri mu pravijo "zamrznjen dim". Ta resnično nerazumljiv material je narejen z nadkritičnim sušenjem tekočih gelov, ki so sestavljeni iz aluminija, silicija, kroma, kositra ali ogljikovih dioksidov. Praznina je 99,8-odstotna, zaradi česar je airgel prosojen. Je fantastičen izolator: če imate zračni ščit, se zlahka zaščitite pred curkom plamena iz ognjevarnika. Mraz ustavi enako učinkovito kot toplota. Povsem mogoče je na Luni zgraditi toplo hišo iz lune. Aerogeli imajo neverjetno površino zaradi notranje porozne strukture: kocka airgela s stranico 2,5 centimetra ima skupno površino, ki ustreza nogometnemu igrišču. Kljub nizki trdnosti aerogeli zaradi izolacijskih lastnosti veljajo za potencialno sestavino vojaškega oklepa.
Ogljikove nano cevi
Ogljikove nanocevke so dolge verige molekul ogljika, povezane z najmočnejšo možno kemično vezjo, povezavo sp2, ki presega celo tisto, ki povezuje ogljikove molekule v diamantu. Ogljikove nanocevke imajo številne neverjetne fizikalne lastnosti, vključno s tako imenovano balistično prevodnostjo, zaradi česar so idealne za uporabo v elektroniki in tako visoko natezno trdnost, da so edina snov, ki jo lahko uporabimo za ustvarjanje dvigala v vesolju. Specifična trdnost ogljikovih nanocevk je 48.000 kNm / kg, kar je največ med vsemi znanimi materiali. Za primerjavo, visoko ogljikovo jeklo ima faktor trdnosti 154 kNm / kg, kar pomeni, da so ogljikove nanocevke 300-krat močnejše. Z njimi se lahko gradijo stolpi, visoki več kilometrov.
Metamateriali
Metamaterial je vsak material, katerega lastnosti ne določajo toliko lastnosti sestavnih elementov, kot umetno ustvarjena periodična struktura. Uporabite jih lahko za izdelavo mikrovalovnega nevidnega ogrinjala, 2D nevidnega ščita in materialov z drugimi nenavadnimi optičnimi lastnostmi. Matični biser je dobil svojo prelivno barvo zahvaljujoč organskim metamaterialom. Nekateri imajo negativni indeks loma, optično lastnost, ki jo lahko uporabimo za ustvarjanje "super leč" z optično ločljivostjo, manjšo od valovne dolžine sevanja, ki ustvarja sliko! Ta tehnologija se imenuje podzemna dolžina intraskopija. Metamateriali se bodo uporabljali v optičnih napravah s faznimi fazami,sposobni ustvariti popolne holograme na dvodimenzionalnem zaslonu. Ti hologrami so lahko tako popolni, da človek, ki stoji 15 centimetrov od zaslona in z daljnogledom gleda v daljavo, sploh ne opazi, da gre za hologram.
Kovinska pena
Kovinska pena je tisto, kar dobite, ko dodate penasti material, titanov hidridni prah, staljenemu aluminiju in nato ohladite. Rezultat je izjemno močna struktura, medtem ko je razmeroma lahka zaradi dejstva, da je 75-95 odstotkov zraka. Zaradi svoje nenavadno majhne gostote naj bi se kovinske pene uporabljale kot gradbeni material v vesoljskih kolonijah. Nekatere kovinske pene so tako lahke, da lahko plavajo po površini vode, zato so idealne za gradnjo plavajočih mest, kot so ta, ki jih je opisal Marshall Savage v svoji znameniti knjigi The Millennium Project.
Superalloys
Superalloy je izraz, ki se uporablja za kovine, ki lahko delujejo pri izredno visokih temperaturah, do 1100 C °. Priljubljeni so kot material za pregreta območja turbin raketnih motorjev. Uporabljajo se tudi za izdelavo najsodobnejših dihalnih struktur, kot so hiperzvočna ramjet letala. Če lebimo čez nebo na nadzvočni liniji, se moramo spomniti, da to priložnost dolgujemo superveleslalomom.
Prozoren aluminijev oksid
Prozoren korund (aluminijev oksid) je trikrat močnejši od jekla in kljub temu prenaša svetlobo. Število možnih aplikacij za ta material je neverjetno. Predstavljajte si nebotičnik ali celo mesto, narejeno večinoma iz prozornega jekla. Obzorje prihodnosti je lahko videti popolnoma drugače: ne bo monolit, temveč kopica točk, ki lebdijo v zraku (nepregledni stanovanjski in drugi prostori). Ogromna vesoljska postaja, zgrajena iz prozornega aluminijevega oksida, lahko pluje po nizki zemeljski orbiti, ne da bi ustvarila neprijetno črno točko, ko leti nad glavo ljudi. Mimogrede, iz njega lahko končno naredite prave prozorne meče!
Umetno gojene fulerene
Diamanti so seveda zelo močni, vendar so združene diamantne nanocevke (imenovane amorfni fulleren) še vedno močnejše. Amorfni fuleren ima izotermalni modul v razsutem stanju 491 gigapaskal (GPa), kar je višje kot pri diamantu - 442 GPa. Na sliki lahko vidite, da nanoskastna struktura fullerena daje čudovit mavrični videz. Fulereni so lahko veliko močnejši od diamantov, vendar je to zelo energijsko veliko. Po "Diamantni dobi" bomo zagotovo vstopili v "Fulerensko dobo" in naše tehnologije bodo postale še naprednejše.