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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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».
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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».