Материалы будущего, которые можно использовать уже сегодня

Легкий металл, который не тонет в воде, ткань, которая меняет цвет по первому требованию, гель не тяжелее воздуха — мы выбрали пять футуристических материалов, которые с легкостью можно использовать уже сейчас. А вдруг именно вам придет в голову идея, какой инновационный объект из этих материалов создать?

Металл, похожий на воздушный шоколад

Пенометалл — прочный и легкий материал с теплопроводностью в разы ниже, чем у металла, из которого он изготовлен. Вспенивают алюминий, сталь, латунь, титан и различные сплавы.

Производят подобные материалы с 1990-х годов, но с совершенствованием технологии они приобретают все более невероятные свойства. Например, некоторые образцы могут останавливать бронебойные пули, сжиматься до 80 процентов от своего размера под воздействием веса или держаться на поверхности воды. Способов получения металлопены очень много — можно пропускать горячий газ через расплавленный металл, использовать реактивы, выделяющие газ при нагревании, или формы из полиуретановой пены.

Металлическую пену применяют в авиа- и машиностроении, в теплоизоляции и для производства легких ударопрочных деталей. Примечательно, что пенометалл легко обрабатывается, разрезается, склеивается со стеклом и другими материалами, а значит, его можно использовать и в декоративных целях.

Гель, в котором жидкость заменили газом

Аэрогель - прекрасный теплоизолятор, прозрачный прочный материал, который на 98% состоит из воздуха, а значит - почти полностью невесом. Производят его на основе диоксида кремния, глиноземов, оксидов олова или хрома.

Аэрогель впервые был синтезирован еще в 1931 году американским химиком Стивеном Кистлером, а уже в 1990-х годах был создан аэрогель на основе углерода. Производство аэрогеля трудозатратное, но не очень сложное: сначала гель полимеризуют, потом с помощью спирта обезвоживают и высушивают в специальном аппарате с помощью углекислого газа. Из-за рекордно низкой плотности аэрогель выглядит как прозрачный голубоватый воздух.

Применяют аэрогель для теплоизоляции скафандров космонавтов, в куртках альпинистов и в промышленной теплоизоляции. Слой аэрогеля толщиной в 2,5 см способен защитить от жара паяльника или газовой горелки.

В интерьере такой гель можно использовать, например, для создания эффекта левитации объектов, а также для продвинутой теплоизоляции.

Та же бумага, только из известняка

Каменная бумага - это белоснежный прочный водонепроницаемый материал, писать на котором даже приятнее, чем на обычной бумаге. Производят его из карбоната кальция (основы мела и известняка) и нетоксичной смолы с добавлением полиэтилена низкого давления.

Первый каменный лист был произведен в 1990-х годах компанией Taiwan Lung Meng Technology Co.; с тех пор каменная бумага была запатентована более чем в сорока странах. При производстве каменной бумаги не требуется вода, кислоты и отбеливание, поэтому ее изготовление может стать альтернативой токсичному производству целлюлозы и способствовать уменьшению вырубки лесов (для производства каменной бумаги используются отходы известедобывающей промышленности). Необычная бумага легко поддается переработке, а в природе довольно быстро распадается на компоненты.

Такая бумага подходит для всех видов печати. Ее можно применять для производства любых изделий — от блокнотов и книг до упаковки и светильников.

Умная одежда (или обивка для кресла)

В широком смысле, наноткань — это любая ткань, произведенная с применением нанотехнологий. Видов наноткани очень много: существуют легкие ткани с титановым или алюминиевым напылением; ткани со светодиодными экранами; ткани с полимерными чипами; бронированные ткани, выдерживающие невероятные нагрузки; водостойкие, пылезащитные ткани; лечебные ткани.

Первые наноткани появились еще в начале 1990-х годов, и с тех пор ткани с новыми свойствами изобретаются постоянно. Чтобы перечислить их все, придется написать отдельную книгу, правда, пока она будет издаваться, уже появятся новые материалы. Вообще, если придумать необычное свойство для ткани и погуглить его, скорее всего, окажется, что прототип такой ткани уже существует. Производят наноткань из нанотрубок, или вшивая другие материалы в саму текстуру ткани, или напыляя, например, металл на обычную ткань. Что сшить из наноткани — вопрос вашей фантазии и финансовых возможностей.

Материалы из грибного мицелия

Контролируемо размножая мицелий, а затем засушивая его, можно получить материал самой неожиданной формы и структуры: от искусственной кожи до блоков для строительства. То есть мебель или другие объекты можно просто вырастить из грибов.

Впервые посевной мицелий из спор шампиньона был получен чуть больше ста лет назад. Для производства экомебели и строительных блоков его начали активно использовать только в новом тысячелетии. Предметы из мицелия полностью экологичные, очень прочные и легкие. Кроме того, они влагостойкие, негорючие, а внешне напоминают пенопласт.

Чтобы сделать объект из мицелия, его смешивают с органическими отходами — например, шелухой от круп или сахаросодержащими продуктами. Смесь выращивают на каркасе и измельчают, а уже потом придают ей нужную форму. Чтобы материал стал прочным, его обжигают или подвергают другим видам обработки. Например, искусственную кожу из мицелия подвергают дублению.

Использовать современные технологии можно не только на благо тяжелой промышленности, освоения космоса и военного обеспечения. Применяя современные технологии в дизайне повседневных вещей, мы можем улучшить экологию, изменить мир вокруг и просто сделать будущее ближе.