На сегодняшний день в Европе насчитывается около 30 000 заброшенных шахт, которые на протяжении сотен лет были затоплены водой. В большинстве случаев, они были покинуты людьми не потому, что в них закончились драгоценности, а из-за нехватки денег на продолжение работ. В некоторых из них до сих пор могут оставаться огромные запасы полезных ископаемых, которые можно, и даже нужно добыть. Но как узнать, что под водой действительно что-то есть? В поиске драгоценностей может помочь подводный робот, умеющий опускаться на большую глубину.
Процесс получения хлопка для изготовления нитей и тканей состоит из нескольких шагов, и после него остаются отходы, которые попросту выкидываются на свалки, или сжигаются. По мнению исследователей из австралийского Университета Дикина, оставшийся мусор можно использовать более разумно, и превращать его в биоразлагаемый пластик. Он, в свою очередь, может стать дешевой и экологически чистой заменой синтетическим материалам, созданным на основе нефти.
Бетон является основным строительным материалом в мире, и снизив его стоимость можно заметно сократить расходы при сооружении домов. Одним из самых главных и дорогих компонентов бетона считается песок, который нужно добыть, очистить от примесей и отсортировать — почему бы ученым не найти ему замену? По мнению исследователей из австралийского университета Дикина, альтернативой могут послужить мелкие частицы стекла, которые непригодны для переработки.
На данный момент для обшивки военной техники используется тяжелая стальная броня, которая хоть и обеспечивает хорошую защиту, но значительно снижает маневренность машин. Решением этой проблемы уже несколько лет занимается группа ученых из Университета штата Северная Каролина — несколько лет назад она разработала композитную металлическую пену CMF, которая обеспечивает тот же уровень защиты, но весит в два раза меньше. Недавно исследователи улучшили броню, слегка изменив ее структуру.
Несмотря на то, что материалы с памятью формы обладают весьма неплохим потенциалом применения в самых разных сферах, многие из них обладают одной особенностью: для того чтобы изменять свою форму, им требуется тепло. Это в свою очередь может оказаться проблемой для их использования внутри температурно-чувствительных средах, как, например, человеческое тело. Однако новая разработка швейцарских ученых лишена этого недостатка, поскольку вместо тепла созданный ими материал с памятью формы использует магнитно-чувствительную жидкость. О разработке сообщается в журнале Advanced Materials.
Массовая загрязненность планеты пластиковыми отходами связана с тем, что при поломке предметов люди сразу же их выбрасывают. По мнению исследователей из техасского Университета Ламара, решить эту экологическую проблему можно создав самовосстанавливающийся материал, который увеличивает их срок службы. Кажется, им это удалось — недавно они создали и продемонстрировали предмет, который после повреждения самостоятельно восстанавливает свою структуру благодаря вытекающей изнутри смоле.
Ученые из разных уголков мира пытаются стереть грань между искусственными и живыми организмами, чтобы в конечном итоге создать роботов, способных к самостоятельному произведению себе подобных. Первый шаг к этому недавно был сделан исследователями из Корнельского университета — они создали биологический материал, демонстрирующий три ключевых свойства живых организмов: самоорганизацию, способность к обмену веществ и развитие.
С давних пор известно, что паучий шелк обладает крайне высокой прочностью — считается, что в этом он превосходит даже сталь. Его бы активно применяли в производстве спортивной одежды и даже космических костюмов, однако наладить массовое производство материала крайне сложно, потому что находясь вместе, пауки начинают убивать друг друга. К счастью, благодаря генной инженерии многое сейчас становится возможным — исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе сделали так, что паучий шелк стал производиться не пауками, а бактериями.
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?
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.