Материалы

Материалы, или вещество, это прикладные простые и комплексные твердые или полужидкие основы всего, что нас окружает, как правило, полученные искусственным путем. Говоря о материалах, мы зачастую имеем в виду резину, пластик, сплавы, ткани и прочие техногенные вещества, которые разрабатываются и создаются людьми с определенной целью. В более общем смысле материал — это простейшая составляющая объекта. Материалы могут быть однокомпонентными в макросмысле (к примеру, бронза) или многослойными на микроуровне (метаматериалы). Иногда добавление даже одного элемента в материал может кардинально поменять его свойства — такова неорганическая химия.

Найден способ переработки пластиковых отходов в универсальный материал

Исследования по избавлению планеты от пластиковых отходов ведутся регулярно. Кто-то предлагает вторичную переработку, кто-то предлагает переходить на совершенно новый вид пластика, но исследователи из Национального университета Сингапура хотят использовать совершенно иной подход. Из обычных пластиковых бутылок и других отходов они научились изготавливать особые аэрогели, которые могут найти массу полезных применений в самых разных сферах.

Читать далее

В MIT разработали двухмерный материал, который приблизит создание квантовых компьютеров

В последнее время ученые все чаще ведут разработки в сфере создания двухмерных материалов. И уже не раз упомянутый графен далеко не единственный в этом списке. К примеру, недавно мы писали о новой модификации фосфора, который вполне может потеснить углеродный материал. Однако исследователи из Массачусетского Технологического Института (MIT) не так давно продемонстрировали материал, сочетающий в себе свойства двух разных электронных компонентов. И это может быть очень полезно при создании квантовых вычислительных систем.

Читать далее

Создан композитный материал, который может самоохлаждаться при экстремальных температурах

Как передает издание Scientific Reports, группа ученых из Ноттенгемского Университета (Великобритания) в данный момент разрабатывает уникальный материал, который может охлаждать сам себя без всяких вспомогательных элементов. По признанию авторов разработки, новый материал может быть использован практически в любой сфере: от медицины для лечения ожогов и до космической отрасли, где его можно применить для противодействия тепловому воздействию при входе в атмосферу.

Читать далее

Синий фосфор — новый двухмерный материал, способный потеснить графен

Изобретенный на заре 21 века графен уже нашел свое применение во многих областях науки и техники. И даже подарил ученым, изучавшим его, Нобелевскую премию. Однако двухмерная структура наподобие этого углеродсодержащего материала была предсказана и для других элементов Периодической системы химических элементов и весьма необычные свойства одного из таких веществ недавно удалось изучить. А называется это вещество «синий фосфор».

Читать далее

Биоматериал на основе гибридного белка поможет эффективно залечивать раны

Регенеративные способности нашего организма довольно велики и при многих травмах заживление происходит практически без вреда, а новые ткани либо же ничем не отличаются от старых, либо довольно неплохо компенсируют их функции. Однако способность к самовосстановлению не безгранична, поэтому в арсенале нужно иметь средства для помощи организму. Новым словом в заживлении ран может стать новый гибридный заживляющий белок.

Читать далее

Самовосстанавливающийся материал может сам себя отремонтировать при помощи углекислого газа

Очень часто в фантастических произведениях можно увидеть какие-то высокотехнологичные материалы, которые после повреждения затягиваются, словно они сами себя «лечат». Звучит и выглядит все это крайне нереалистично, ведь при повреждении разрушаются связи между молекулами и восстановить их нельзя. Или все-таки можно? Ответ на этот вопрос дает новый материал, сконструированный инженерами MIT. Он может прореагировать с углекислым газом из окружающего воздуха для того, чтобы изменить форму и даже отремонтироваться.

Читать далее

Почти весь графен, предлагающийся на коммерческом рынке, оказался подделкой

10th October 2018, Николай Хижняк 43

Несмотря на весь ажиотаж вокруг графена, все его свойства и обещания ученых, вы возможно удивлены тому факту, что этот материал до сих пор не используется повсеместно. Как оказалось, в этом нет ничего удивительного. Международная группа ученых провела анализ образцов графена, производимого 60 компаниями по всему миру и пришла к выводу, что все они на самом деле занимаются производством и продажей не ультратонкого материала на основе углерода, за изобретение которого его создатели получили Нобелевскую премию, а обычного мусора, который еще и продают втридорога.

Читать далее

Создан материал, в 1 грамме которого «уместится футбольное поле»


Представьте себе футбольное поле. На его фоне вы будете казаться коротышкой. А теперь постарайтесь вообразить, что вот это колоссальных размеров плоское футбольное поле нужно уместить на меньшей площади. Какого минимального размера удастся добиться? Вы удивитесь, но благодаря новому материалу, созданному группой химиков из университета Дрездена, площадь, равная по размеру футбольному полю, умещается всего в 1 грамме нового вещества.

Читать далее

Соединение лантана и водорода побило рекорд сверхпроводимости

15th September 2018, Илья Хель 18

Сверхпроводники набирают обороты, и рекордсмен может быть повергнут в любой момент. Появилось сразу два исследования на тему сверхпроводимости — передачи электричества без сопротивления — при температурах, которые выше, чем наблюдали прежде. Эффект проявился в соединениях лантана и водорода, сжатых при высочайшем давлении.

Читать далее

Airbus будет строить самолеты из материала на основе синтетической паутины

Несмотря на весьма долгое существование области авиаперевозок, материал для изготовления самолетов особо не менялся. А они, между тем, становились все массивнее и начали требовать больше топлива. И компания Airbus решила исправить этот недостаток одной из первых, используя в конструкции самолетов экспериментальный материал на основе синтетической паутины.

Читать далее

Гидрогели научились сложным движениям

13th September 2018, Илья Хель 4

Живые организмы расширяют и сжимают мягкие ткани для осуществления сложных трехмерных движений и функций, но повторение этих движений в созданных в лаборатории материалах оказалось сложным делом. Ученый из Университета штата Техас в Арлингтоне на днях опубликовал исследование в Nature Communications, в котором наметил путь к поиску решения.

Читать далее

Создано покрытие, не подверженное обледенению. Его можно использовать при создании самолетов

Сейчас для предотвращения обледенения линий электропередач, турбин и корпусов самолетов используются особые химические вещества, которые снижают температуру замерзания воды, не дают образовываться наледи и так далее. Но такие смеси не всегда эффективны и дороги и ученые разработали особый тип покрытия, который, используя энергию солнечного света, не дает льду образовываться. При этом дополнительно обрабатывать его никакой «химией» не нужно. Покрытие работает «само по себе».

Читать далее

Создан материал, который может перестраивать сам себя

Каким бы прочным и долговечным ни был материал, он при любом раскладе подвержен износу. И было бы здорово создать вещество, которое могло бы перестраивать свою внутреннюю структуру и менять ее на манер «умных» материалов из фантастических фильмов. И, похоже, что нечто подобное удалось создать группе ученых из американской Национальной лаборатории Ок-Ридж.

Читать далее

Новая форма вещества может быть за пределами периодической таблицы

17th June 2018, Илья Хель 9

В настоящее время самым тяжелым элементом периодической таблицы является оганессон с атомной массой 294. Он получил официальное название в 2016 году. Как и каждый элемент периодической таблицы, оганессон всю свою массу получает от протонов и нейтронов (типов барионов), которые сами состоят из трех кварков каждый. Важная деталь всей известной барионной материи в том, что ее кварки так крепко держатся за счет сильной силы, что их нельзя разделить. Частицы, созданные связанными кварками (вроде протона и нейтрона), называются адронами, соответственно и барионная материя, ими образованная, называется адронной.

Читать далее

Сверхчувствительные волокна могут стать нервами роботов

27th May 2018, Илья Хель 6

Конечно, некоторые роботы бегают быстрее людей и могут дольше держаться под водой, не нуждаясь в дыхании. Но у них нет наших органов чувств и осязать они не умеют. По крайней мере, не умели до этого момента. Инженеры из EPFL в Швейцарии недавно опубликовали работу в Advance Materials, в которой рассказали о новых ультратонких и гибких проводках, оснащенных электродами. Они вполне могут лечь в основу нервной системы будущего у роботов.

Читать далее

Ученые создали из бумаги… самый прочный материал

Бумагу человечество использует уже несколько тысяч лет, и за это время она нашла огромное применение во всех сферах нашей жизни. Но ученые всегда пытаются посмотреть на известные предметы под новым углом. Как сообщает издание EurekAlert!, группа исследователей, используя обычную целлюлозу, сумела создать материал, который по своим свойствам прочнее многих металлических сплавов.

Читать далее

Материал 3.0: время программировать материю

9th May 2018, Илья Хель 18

Вы встречаете конец длинного дня в своей квартире в начале 2040-х годов. Вы хорошо поработали и решаете передохнуть. «Время фильмов!», говорите вы. Дом отвечает на ваши позывы. Стол распадается на сотни крошечных частей, которые заползают под вас и принимают форму кресла. Экран компьютера, за которым вы работали, растекается по стене и превращается в плоскую проекцию. Вы расслабляетесь в кресле и через несколько секунд уже смотрите фильм в домашнем кинотеатре, все в тех же четырех стенах. Кому нужно больше одной комнаты?

Это мечта работающих над «программируемой материей».

Читать далее

Шелк — самый лучший и универсальный медицинский материал будущего

Как вы думаете, что поможет человечеству в будущем победить множество болезней? Антибиотики? Редактирование генома? Медицинские микроботы? Исследователи из Университета Пердью считают, что таким материалом будет шелк, особую модификацию которого они сейчас как раз разрабатывают. По заявлениям ученых, использовать их шелк можно будет для дезинфекции ран, при протезировании и даже для замены сухожилий.

Читать далее

Металлическая пена оказалась крепче армейской брони

Армейская броня служит верой и правдой, спасая жизни солдат уже не один год. Но военные эксперты всегда стремятся к совершенствованию своих технологий. К примеру, недавно ученые из университета Северной Каролины вместе со своими коллегами из Управления прикладных технологий ВВС США разработали композитную пену из нержавеющей стали. В ходе испытаний выяснилось, что новый состав имеет гораздо лучшие защитные свойства, чем традиционная броня.

Читать далее

RFID-метки можно наносить на еду с помощью съедобного графена

14th February 2018, Сергей Грэй 6

Графен — чрезвычайно тонкая и прочная структура, состоящая из слова атомов углерода. Кроме этого, графен является отличным проводником тепла и электричества, а также обладает антибактериальными свойствами. В последнее время мы всё чаще публикуем новости о том, в каких новых сферах науки и нашей жизни может применяться графен, однако сотрудникам Лаборатории Джеймса Тура из Университета Райса определённо удалось удивить всех своих коллег. Они продемонстрировали технологию нанесения съедобных графеновых RFID-меток на продукты питания.

Читать далее

Создана супердревесина, по прочности сравнимая с металлом

8th February 2018, Сергей Грэй 24

Титановые сплавы, пожалуй, одни из самых прочных материалов на нашей планете. Но у них есть два крайне неприятных недостатка: они очень тяжёлые и очень дорогие. Учёные из Университета штата Мэриленд (UMD) придумали альтернативу дорогим металлам, которую можно буквально «выращивать на деревьях». Используя инновационный процесс уплотнения, команде исследователей удалось создать невероятно прочную древесину, обладающую прочностью металлов.

Читать далее

Графен может решить пять крупнейших проблем мира

1st February 2018, Илья Хель 62

В сентябре 2015 года мировые лидеры собрались на историческом саммите ООН, чтобы принять цели в области устойчивого развития (SDG). Семнадцать этих амбициозных целей и индикаторов помогут направить и скоординировать правительства и международные организации для решения глобальных проблем. Например, SDG 3 предусматривает «обеспечение здорового образа жизни и доступного благополучия для всех людей в любом возрасте». Другие включают доступ к чистой воде, уменьшение последствий изменений климата и доступное здравоохранение.

Читать далее

Учёные создали металлическое покрытие, уничтожающее бактерии

14th December 2017, Сергей Грэй 15

Команда исследователей из Технологического института Джорджии с помощью процесса электрохимического травления создала на поверхности сплава из нержавеющей стали наноструктурированное покрытие (текстура из крошечных выступающих шипов), убивающее бактерии, при этом не нанося вреда клеткам млекопитающих. Если испытания данной технологии подтвердят её эффективность, не исключено, что подобным покрытием в будущем будут защищать медицинские приборы, а также оборудование для пищевой промышленности.

Читать далее

Создана ткань, способная одновременно согревать и охлаждать

14th November 2017, Сергей Грэй 6

Только представьте себе одежду, которая в зависимости от условий окружающей среды способна и согревать человека, спасая от холода, и охлаждать, в случае, если на улице очень жарко. Но одежду эту сложно представить без правильной ткани, а именно такую ткань создали учёные из Стэнфордского университета. Двусторонний нанопористый полиэтилен с углеродным слоем и медным напылением посередине открывает перед производителями одежды широчайшие возможности.

Читать далее

Создан материал, способный менять форму при воздействии света

Уже не первый год существуют различные материалы, меняющие свою форму под воздействием разных факторов. К примеру, никого не удивишь материалами с памятью формы, которые могут «запоминать» свою конфигурацию. А вот ученым из университета Северной Каролины, как сообщает издание New Atlas, удалось пойти дальше и разработать технологию, которая позволяет при помощи света заставить плоский материал изменять свою форму с достаточно высокой точностью.

Читать далее

Учёными найден способ дешёвого производства графена

30th January 2017, Сергей Грэй 30

Графен без всяких преувеличений можно назвать «материалом будущего». То и дело мы слышим, как исследователи из разных стран находят для себя новые свойства графена, открывающие перед человечеством огромное количество потрясающих возможностей. Материал представляет собой двумерную модификацию углерода толщиной всего в один атом, обладающую большой механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью. Производство графена – процесс очень недешёвый. Однако исследователям из Канзасского государственного университета удалось создать бюджетный способ производства этого удивительного вещества.

Читать далее

Создан самовосстанавливающийся материал «росомаха»

Супер-герой Росомаха из популярной серии комиксов «Люди Икс» не только обладает недюжинной силой и рядом полезных умений. Ещё он может восстанавливать повреждения своего тела — любые раны на нём быстро заживают, а сам он сразу же приходит в хорошую физическую форму. Именно этот персонаж вдохновил учёных, разработавших новый эластичный и самовосстанавливающийся материал. По заверениям изобретателей, он отлично подойдёт для создания искусственных мышц для роботов.

Читать далее

Найден материал, существующий между классическим и квантовым мирами

8th December 2016, Илья Хель 77

Эксперименты с использованием лазерного света и кусочков серого материала размером с кончик ногтя могут предложить подсказки к фундаментальной научной загадке: какая связь между повседневным миром классической физики и скрытым квантовым миром, который подчиняется совершенно другим правилам?

«Мы обнаружили конкретный материал, который находится между этими двумя режимами», говорит Питер Армитаж, доцент физики в Университете Джона Хопкинса, опубликовавший свою работу в журнале Nature. Шесть ученых из Джона Хопкинса и Университета Рутгерса работали над материалами под названием топологические изоляторы, которые могут проводить электричество на своей поверхности толщиной в атом, но не внутри.

Читать далее

В Сан-Франциско из грибниц трутовика делают экокожу и стойматериалы

Грибы можно не только есть, некоторые используют в сельскохозяйственной промышленности, часть подходит для изготовления красителей, съедобной упаковки для продуктов питания, мебели и в декоративных целях. Стартап MycoWorks пошёл дальше и начал производство качественного и прочного материала, основным сырьём для которого тоже выступают грибы, точнее грибницы трутовика, из неё же делают отличный кожзаменитель.

Читать далее

Наука позволила гусеницам шелкопряда вырабатывать сверхпрочную шёлковую нить

10th October 2016, Сергей Грэй 12

Гусеница тутового шелкопряда в течение 26-32 дней питается исключительно листьями дерева шелковицы, после чего сплетает для себя кокон из непрерывной шёлковой нити длиной от 300 до 1500 метров. Эти белые коконы активно используются в текстильной промышленности для производства шёлка. Толщина шёлкового волокна составляет всего 20-30 микрометров, а разрывное напряжение – около 40 кгс/мм². Не так давно китайским учёным удалось в ходе необычного эксперимента получить куда более прочную шёлковую нить с необычными свойствами, способную заинтересовать даже Спайдермена.

Читать далее