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.

Первое устройство на базе графена появится на рынке «в ближайшие два месяца»

Выходцы из России, работающие в Британии, Константин Новоселов и Андрей Гейм создали графен – полупрозрачный слой углерода толщиной в один атом – в 2004 году. С этого момента практически сразу и повсюду мы стали слышать хвалебные оды о самых разных удивительных свойствах материала, обладающего потенциалом изменить наш мир и найти свое применение в самых разных сферах, начиная от производства квантовых компьютеров и заканчивая производством фильтрами для получения чистой питьевой воды. Прошло 15 лет, но мир под влиянием графена так и не изменился. Почему?

Читать далее

Это возможно: создано устройство, заглушающее звук без блокировки воздуха

Глушитель внешних шумов

Концертные залы и студии звукозаписи покрыты толстой облицовкой с большими полостями, которые эффективно заглушают внешние шумы. Так как звуковые волны распространяются по воздуху, акустические материалы заметно препятствуют его циркуляции. Исследователи из Бостонского университета решили эту проблему, создав довольно простое устройство, которое заглушает до 94% внешних шумов, сохраняя способность пропускать воздух. Его эффективность была доказана в ходе эксперимента, снятого на видео.

Читать далее

Новые зубные пломбы позволят реже ходить к стоматологу

Прочные зубные пломбы

Было бы просто замечательно, если бы у зубных пломб был неограниченный срок службы. К сожалению, из-за давления при жевании и разрушительного воздействия микробов, они могут прослужить только 7-10 лет. Совсем скоро этот промежуток может быть заметно расширен — ученые из Орегонского университета здоровья и наук создали новый материал и клей, которые позволят пломбам служить гораздо дольше, чем раньше. Новые пломбы будут прочнее стандартных в два раза, и это было доказано в ходе научного эксперимента.

Читать далее

Сварить стекло и металл? Теперь это возможно

Сварка металла и стекла

Благодаря новым технологиям можно сделать то, что раньше казалось попросту невозможным. Например, раньше люди не могли использовать сварку для объединения двух разных материалов, таких как металл и стекло. Проблема заключалась в разной температуре плавления и степени расширения в ответ на нагрев. Исследователи из Университета Хериота-Уатта в Шотландии придумали, как решить эту проблему — они намерены создать сварочное устройство, которое объединяет материалы при помощи сверхбыстрых лазерных импульсов. Эффективность этого метода уже доказана.

Читать далее

Паучий шелк предложили использовать в качестве мышц роботов

02.03.2019, Илья Хель0

Паучий шелк, уже известный как один из самых прочных материалов со своим весом, обладает еще одним необычным свойством, которое может привести к появлению новых видов искусственных мышц или роботизированных приводов, обнаружили ученые. Эластичные волокна, как выяснилось, очень сильно реагируют на изменения влажности. Выше определенного уровня относительной влажности воздуха они внезапно сжимаются и скручиваются, прилагая достаточную силу, чтобы конкурировать с другими материалами, которые исследуются в качестве актуаторов — то есть, устройств, которые двигаются для осуществления некой активности, вроде управления клапаном.

Читать далее

Российские ученые приблизились к созданию искусственных костей

Искусственные кости

Структура костей и работа формирующих их генов давно изучается самыми разными учеными, такими как биологи, физики и даже нанотехнологи. Изучив все это, они надеются создать первые в мире искусственные кости, которые будут восприниматься человеческим организмом как настоящие. Недавно прорыв в этом деле сделали исследователи из Южно-Уральского государственного университета — они выяснили, каким образом белки и аминокислоты могут могут соединяться с «неживыми» материями.

Читать далее

Создано волокно, которое может стать «кожей» для роботов

Прочный и эластичный материал

К сожалению, ученые пока не изобрели идеального материала, который обладает всеми свойствами сразу — пока это звучит как фантастика. Тем не менее они работают над созданием универсального волокна, которое может быть использовано в максимальном количестве устройств, начиная от автомобилей и заканчивая робототехникой. Команда исследователей из Университета штата Северная Каролина приблизилась к этому, представив проволоку, обладающую как прочностью, так и эластичностью. Возможно, из него получится отличный материал для защиты внутренностей роботов.

Читать далее

Легкий и стойкий материал защитит ракеты и автомобили от высоких температур

Аэрогель из керамики

На протяжении десятилетий для защиты промышленных и научных приборов от высоких температур использовались керамические аэрогели. Они способны легко противостоять сильной жаре и при этом сохранять легкость и прочность, однако при каждом термическом воздействии они теряют свою эластичность и становятся хрупкими. Исправлением этого минуса занялись исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, и им это удалось. Прочность, легкость и другие выдающиеся свойства нового материала были доказаны в ходе нескольких экспериментов.

Читать далее

#видео | Напечатанный на 3D-принтере бокал меняет цвет в зависимости от ракурса

Кубок из дихроичного стекла

Начиная с 4 века нашей эры в ювелирном деле и даже космонавтике используется дихроичное стекло, которое меняет свой цвет в зависимости от ракурса, с которого на него смотрят. Оно состоит из окисей разнообразных металлов и по-разному отражающих свет — этим и объясняется необычное свойство материала. Голландские ученые решили проверить, можно ли его использовать для 3D-печати и как будут выглядеть созданные объекты. Результат работы они показали на видео.

Читать далее

Это покрытие из растений из глины способно спасти вещи от огня

Огнезащитный материал для мебели

Многая домашняя мебель вроде шкафов и диванов покрыты огнезащитным материалом. К сожалению, некоторые из них выделяют токсичные пары, поэтому исследователи постоянно находятся в поисках экологически чистой замены, которая никак не вредит здоровью людей и животных. Кажется, команда из Техаса придумала полностью соответствующий этому требованию материал, который сделан из растений и крохотных пластин из глины.

Читать далее

Найден простой способ превращать пластиковые отходы в топливо

10.02.2019, Рамис Ганиев10
Пластиковые отходы

Самая глобальная и одна из самых страшных проблем, с которой сталкивается сейчас Земля — это обилие пластиковых отходов. По расчетам экологов, на свалках и океанах на данный момент находится около 5 миллиардов тонн пластика, выделяющего токсичные химические вещества и загрязняющего места обитания животных и людей. Ученые ищут способ устранить эту проблему: кто-то создает экологические материалы, а кто-то придумывает технологии для превращения отходов в топливо. Своей новой разработкой недавно поделилась группа химиков из Университета Пердью.

Читать далее

Футболка из этой ткани спасет вас в любую жару

Материал для «умных» футболок

Некоторые производители одежды оснащают свои куртки датчиками слежения за состоянием здоровья и другой электроникой. Такие функции, безусловно, интересны, но большинство потребителей ждут от одежды весьма банальную вещь — им важно, чтобы она грела на холоде и освежала в жару. Благо, некоторые команды исследователей отлично об этом знают — так, например, исследователи из Университета Мэриленда (UMD) разработали адаптирующийся под температуру материал, из которого можно сделать отличные спортивные футболки.

Читать далее

Разработан материал для создания «вечных» шин и кроссовок

Автомобильные шины

Восстанавливающиеся части тела, одежда и обувь на данный момент кажутся чем-то фантастическим, но ученые всеми силами пытаются сделать невозможное реальным. Совсем недавно им удалось вырастить ампутированный палец мыши, а теперь группа ученых из  университета Южной Калифорнии придумала материал, который способен самостоятельно восстанавливать свою структуру. Считается, что он отлично подойдет для изготовления автомобильных шин, подошвы обуви и даже деталей для роботов.

Читать далее

Создан материал, повторяющий главную особенность человеческих мышц

Живые ткани человека

Что произойдет с железным роботом, если он пойдет в тренажерный зал? Более сильным он точно не станет, потому что его металлические детали быстро износятся и спустя несколько посещений конструкция попросту развалится. Людям в этом плане повезло гораздо больше — мышцы устроены таким образом, что их разрушенные ткани заменяются новыми, более прочными волокнами. Ученым до сих пор не удавалось создать идентичный человеческим мышцам материал, но японские исследователи, кажется, сделали в этом деле сильный прорыв.

Читать далее

Ученые разработали искусственную кожу со «сверхчеловеческими» возможностями

Группа американских и канадских инженеров, химиков и биологов из Коннектикутского университета и Университета Торонто разработали новый вид сенсора, наделяющий искусственную кожу возможностью чувствовать давление, вибрации и даже магнитные поля. Данная технология поможет восстановиться пострадавшим от ожогов и людям с другими повреждениями дермы. Об изобретении детально сообщается в журнале Advanced Materials.

Читать далее

Прочность титана, плотность воды: инженеры создали «металлическую древесину»

29.01.2019, Илья Хель6

Высокопроизводительные клюшки для гольфа и крылья самолетов делают из титана, который прочнее стали, но вдвое легче. Эти свойства зависят от способа укладки атомов металла, но случайные дефекты, возникающие в процессе производства, означают, что эти материалы могут быть гораздо прочнее, но не будут. Архитектор, собирающий металлы из отдельных атомов, мог бы спроектировать и построить новые материалы, которые будут обладать лучшим соотношением прочности и веса.

Читать далее

Автомобили не будут замерзать: создан материал, отталкивающий лед

17.01.2019, Рамис Ганиев12
Автомобиль зимой

Удивительно, но из-за ледяной погоды США ежегодно теряет миллионы долларов: нередко именно она становится причиной остановки работы аэропортов и отключения электричества. Из-за льда, разумеется, страдают и жители России — вряд ли найдется человек, у которого не замерзал автомобиль. Кажется, скоро одной проблемой в мире станет меньше, так как исследователи из Университета Хьюстона создали материал, с которого лед можно стряхнуть одним движением руки. Более того, покрытые новым материалом автомобили и самолеты будут очищаться ото льда прямо во время движения.

Читать далее

Ученые добились сверхпроводимости при рекордно высокой температуре

14.12.2018, Рамис Ганиев14
Эффект Мейснера

Еще со школьных уроков физики нам известно, что электрический ток, проходящий по проводнику, сталкивается с сопротивлением. Из-за этого много энергии затрачивается впустую, но в 1911 году ученые заметили странную особенность некоторых материалов, возникающую при низких температурах. Они становятся сверхпроводниками, то есть проводят ток свободно, без какого-либо сопротивления. Из-за работоспособности только на холоде, их невозможно использовать в смартфонах, но кажется скоро они смогут работать даже при комнатной температуре.

Читать далее

Создан материал, который может менять твердое состояние на гибкое

В последнее время ученые ведут все больше разработок в сфере создания так называемых метаматериалов. По своей сути метаматериалы — это материалы, уникальные свойства которых обусловлены в первую очередь не веществами, из которых они состоят, а искусственно созданной внутренней структурой, которая и придает им необычные характеристики. И недавно группа ученых из США создала еще один метаматериал, который может менять свое состояние. В зависимости от условий он может быть как твердым словно сталь, так и гибким как пластилин.

Читать далее

Электронику на новый уровень выведет двухмерный материал. И это не графен

С момента открытия графена (материала с двухмерной структурой, основой которой является углерод) в 2004 году ученые выдвигали предположения о наличии и других материалов с похожими свойствами. Теоретики предсказывали, что бор может образовать двумерный материал, подобный графену. Но экспериментально это подтвердилось лишь три года назад. Тогда ученые впервые синтезировали борофен. А сейчас группа экспертов из США разработала новую технологию, которая вполне может дать толчок развитию нового вида электроники.

Читать далее

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

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

15.09.2018, Илья Хель18

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