В Германии разработали новый материал, который оказался прозрачнее стекла. Разработку осуществили в институте Карлсруэ в Германии. Основой для нового материла стал полимер с уникальными свойствами.
Микрофотонный многофункциональный метаматериал состоит из микроскопических силиконовых пирамид. Размер каждой пирамиды ничтожно мал - порядка около 10 мкм. Это в десять раз меньше толщины волоса. Прозрачность этого материала составляет 95%, что на 2% больше, чем прозрачность стекла.
За счет свойств материала изделия из него получат несколько важных функций. Например, пленка из нового материала с необычной структурой может рассеивать 73% света. В результате получается эффект «размытости», то есть увидеть, что происходит за этой пленкой будет нельзя. В то же время за счет высокого уровня прозрачности материал пропускает обычные солнечные лучи, создавая комфортный климат в помещении. Панели из такого материала обеспечивают пассивное охлаждение без потребления электроэнергии. Так, температура в помещении, где использовалась пленка из нового материала, оказалась на 6 градусов ниже температуры снаружи. Еще одна Важная функция нового материала – самоочищение: микропирамиды из которых состоит материал позволяет ему самоочищаться. Вода на такой пленке собирается в капли, которые удаляют грязь и пыль с поверхности.
Таким образом, новый материал при использовании его в строительстве самых разных объектов, позволит оптимизировать использование солнечного света в помещении, обеспечит пассивное охлаждение помещения, а также позволит снизить клининговые расходы.
Новый материал на основе полимеров из Германии – это лишь один из примеров достижений из сферы материаловедения последних лет. Большинство из этих новых разработок связано как раз с полимерами. Например, в мае этого года ученые из Санкт-Петербурга сообщили о создании создали нового материала, который по прочности превосходит многие алюминиевые сплавы. У материала плотность ниже, чем у алюминия, ударная прочность выше, чем у традиционных композитов, а усталостная прочность больше, чем у алюминиевых сплавов. В начале года совместную разработку в этой сфере представили специалисты из Кабардино-Балкарии и Тулы. Они презентовали новейший суперконструкционный полимер, пригодный для использования в промышленности, авиации и даже в производстве бронетехники. И таких новостей множество.
Полимер, по сути – это пластик. Однако за счет смешения пластика с другими материалами сегодня учёным удается добиваться уникальных свойств получаемой продукции.
Пластик уже совершил революцию в производстве в прошлом веке. Этот легкий и удобный материал, с низкими затратами при производстве. Материалу легко придается любая форма, при этом форма обладает достаточным уровнем стойкости. Мебель, игрушки, бытовые инструменты и многое-многое другое – если ранее все это делалось из дерева, металла, что требовало существенных затрат, то теперь эти все предметы, в большинстве своем, делаются из пластика.
Однако оказалось, что пластик обладает более серьезным потенциалом. За счет смешения с другими соединенными технологам удалось получить абсолютно новые виды материалов.
Смешение двух материалов происходит на уровне частиц - объясняют специалисты Российского союза инженеров. Получившийся в результате этого материал, называют композитом. Сегодня смешение уже идет на уровне частиц размер которых составляет до 100 нм – это одна миллиардная метра! Наполнение частиц пластика другими частицами на таком наноуровне позволяет получить уникальные результаты. В результате пластик стал огнеупорным, а по прочности отдельные материалы сегодня превосходят металлы. При этом материалы на основе пластика гораздо легче металлических.
В РСИ рассказывают, что сегодня материалы на основе полимеров используются в космической промышленности, авиастроении, судостроении, автомобилестроении. Нагрузки, прочность, устойчивость к внешним условиям – все это есть у новых материалов. Медицина, электроника, оптика, строительство – вряд ли сегодня можно найти отрасль, где бы не использовались полимеры или материалы на их основе. Эти материалы могут обладать разными свойствами, которые достигаются за счет смешения с пластиком разных материалов в разных пропорциях. И потенциал этих «смешений» практически неисчерпаем, что позволяет постоянно получать новости о новых материалах.
О количестве возможных вариантов получения разных композитных материалов на основе полимеров можно судить по одной из разработок в этой сфере. Так, около года назад специально для проработки разных вариантов новых полимеров с прогнозом относительно их свойств была специально разработана отдельная программа на основе искусственного интеллекта. ИИ анализирует огромные объемы данных о молекулярной структуре и физических характеристиках различных полимеров и моделирует создание новых материалов, помогая химикам в поиске оптимальных рецептов полимеров.
Безусловно, полимеры – это материал номер один в мире сегодня и в обозримой перспективе – считают технологи Российского союза инженеров.