В преддверии Нового года, когда все подводят итоги, ставят себе новые цели, планируют покорение новых высот, мы решили рассказать о новых материалах, которые так или иначе уже являются частью нашей жизни и приближают нас к тому самому фантастическому будущему из фильмов.
Кевлар
Это материал, который был изобретен более полувека назад компанией DuPont. Основной целью экспериментов было получение волокна, которое заменит тяжелый стальной корд в шинах. Обычно при производстве полимеров волокна получают путем выдавливания расплава через мелкие отверстия. Но в случае с кевларом исследователь решила попробовать вытянуть волокно из раствора и выяснилось, что в процессе вытягивания цепочки молекул расположились по направлению волокна и очень плотно сцепились между собой. Нить вытягивалась легко и по результатам тестирования полученного материала была очень прочной.
Кевлар был запатентован компанией DuPont и выпущен на рынок в 1975 году.
Одно из основных свойств материала – его невероятная прочность. При равном весе образцов кевлар в 5 раз прочнее стали. Именно это его качество обусловило широкое применение материала в бронежилетах и костюмах спасателей.
Кевлар также характеризуется способностью выдерживать как высокие (он расплавляется при температуре 430°С), так и низкие температуры (до -200°С).
Чаще всего материал выпускают в виде нитей, пряжи или ткани.
Помимо уже названных пуленепробиваемых жилетов кевлар используют для изготовления автомобилей, лодок и катеров, фюзеляжа самолётов, а также изготовления тросов и конечно же различных уплотнительных материалов.
Графен
Еще один материал, открытие которого имеет не менее важное значение - это графен.
Он представляет собой один слой кристаллической решетки углерода, толщиной в 1 атом. Это невероятно тонкий материал. Он в 60 раз тоньше мельчайшего вируса, в 3 тысячи раз тоньше бактерии и в 300 тысяч раз тоньше листа бумаги.
Среди его основных характеристик можно назвать высокую прочность, легкость, электропроводимость, а также биосовместимость (он может взаимодействовать с живыми клетками).
Он был получен в процессе опыта в 2004 году. И с этого момента началось активное изучение свойств графена и возможностей его применения.
Композитные материалы на основе графена используют для обеспечения прочности различных предметов, например, теннисных ракеток, подошв для кроссовок, шин. Также есть сведения, что материал уже задействован в электронике.
Однако потенциальных сфер его возможного применения гораздо больше: от солнечных панелей и умной одежды, до опреснения воды и лечения рака.
К сожалению производство графена на текущий момент очень дорогостоящий процесс, а сложные электронные устройства с его добавлением изготавливают вручную. Кроме того, его производство пока не налажено, поэтому материал точечно применяют в разных сферах.