Современные материалы: Новые материалы и их пять невероятных свойств – Современные вещества и материалы будущего

Новые материалы и их пять невероятных свойств

xrikx Автор:
20 декабря 2019 19:03

Новые материалы постоянно появляются и становятся всё более и более совершенными. Практический интерес представляют не сами новые материалы, а их, порой фантастические, свойства. В этой статье я хочу рассказать про невероятные свойства новых материалов, которые, на первый взгляд нарушают законы физики.

Современная наука в части материаловедения достигла невероятных высот. Но, к сожалению, информации об этих работах не так уж и много. Тем не менее, мы периодически получаем новые материалы, которые будоражат ум и кажутся фантастическими. Одни не тонут, другие не горят. Я решил собрать свойства новых материалов и снять про наиболее удивительные из них образовательное видео, а заодно поделиться с Фишками.

Способность затвердевать при ударе

Все стандартные материалы ведут себя при приложении нагрузки примерно одинаково. Они деформируются, пока не наступит разрушение. Больше нагрузка — больше деформация. Однако, новая группа материалов, используемая для активной защиты (например, ди-три-о) способны просто поразить вас.
Рассмотрим Ди-три-о. Материал легко деформируется и сохраняет пластичность до тех пор, пока скорость приложения нагрузки и её сила не возрастают.
В случае быстрого приложения нагрузки материал резко затвердевает, а энергия от удара рассеивается внутри материала и не повреждает защищаемый объект. Например, если ударить по пальцу с такой защитой молотком, то энергия удара моментально рассеется и израсходуется на затвердевание защиты, а палец не пострадает.

Сам по себе материал — это полимер или, правильнее сказать, коллоидная полимерная система, в составе которой есть секретный ингредиент.
Сущность эффекта основана на специфике поведения дилатантной неньютоновской жидкости. Это материалы, у которых вязкость возрастает при увеличении скорости деформации сдвига. Почему неньютоновская? Потому что всё должно быть наоборот.

Дилатантный эффект наблюдается в материалах, у которых плотно расположенные частички перемешаны с жидкостью, заполняющей пространство между ними. При низких скоростях сдвига слоёв материала друг относительно друга жидкость действует как смазка и материал мягкий. При высоких скоростях жидкость не успевает заполнить свободное пространство между частицами, и поэтому трение между частицами сильно возрастает, а структуру расклинивает.

Ди-Три-О — это не единственный пример использования, есть и другие виды активной защиты. Сам ди-три-о прменяется для изготовления мотозащиты и других видов спортивной защиты.

Защита для мотоциклиста из Ди-три-о имеет низкий вес, пластичная и при этом легко поглощает удар, рассеивая энергию.

Способность быть невидимым

Метаматериалы — это очень интересный и новый подход к построению композита. Если традиционно принято считать, что свойства материала определяют структура и химический состав, то тут основную роль играет структура. Не столь важно из чего состоит материал, а важна его структура и упорядочивание. Важно отметить, что это целая группа материалов с программируемыми свойствами.

Метаматериалы получаются искусственной модификацией внедряемых в них элементов. Изменение структуры осуществляется на наноуровне, что дает возможность менять размеры, формы и периоды решетки атома, а также иные параметры материала.

Благодаря этому возможно получить совершенно невероятные свойства. В природе такие свойства кажутся невозможными. Например, отрицательный показатель преломления. А значит защищаемый ими объект может стать практически невидимым, волны будут просто огибать метаматериал. Получился плаще-невидимка.

Почти как человек невидимка

Способность иметь красивейшие кристаллы

Тут никаких супер-свойств, в целом-то, и нет. Но зато есть красивейшая форма кристаллов, которые после образования оксидной пленки переливаются всеми цветами радуги. Висмут очень широко используется в промышленности и хозяйстве, но всегда в сплаве с другим металлом или после специальных технических процессов. Это весьма редкий и рассеянный в природе элемент. Форма кристалла обусловлена его природными особенностями.

Источник:

Автор: Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) — собственная работа, FAL, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12387324

Способность к регенерации

До сих пор подобные материалы казались больше фантастикой и те, кто помнят жидкого терминатора из фильма терминатор 2, наверняка отметили для себя его нереальную возможность к самовосстановлению. Но теперь возможность к восстановлению кажется куда более реальной.

Появился целый класс материалов, способных к регенерации. Подходов к реализации этой идеи тоже много. Одна из них предполагает создание композита, внутри которого расположены поры с “залечивающим” повреждения веществом. Такой подход имеет недостаток в том, что количество капсул с веществом имеет ограниченное число применений. Они попросту кончатся.

Удобно использовать в качестве такого залечивающего агента окружающую среду. Существует материал, способный регенерировать, извлекая строительный материал из воздуха, а точнее, из углекислого газа.

Есть и более перспективные подходы. Исходя из них, материал заживляет повреждения вследствие активного взаимодействия его внутренних слоев и их притяжения. Получается эффект заживления. Т.е. материал чинит себя сам.

Конечно же, ящерица пока гораздо более совершенное существо в плане восстановления хвоста. Но первые шаги уже сделаны.

Способность утолщаться при растяжении

Аукстетики — это материалы, которые имеют отрицательный коэффициент пуансона. Это значит, что при удлинении они не утоняются, а становятся толще в направлении перпендикулярном приложенной силе, что не соответствует обычному положению дел. Кстати говоря, это тоже метаматериалы.

Это происходит из-за шарнирно-подобной структуры ауксетиков, которая деформируется при растяжении. Такое свойство может обусловливаться свойствами отдельных молекул или определяться структурными особенностями материала на макроскопическом уровне.

Считается, что первым необычные материалы описал физик Вольдемар Фойгт сто лет назад. Правда, тогда к нему никто не прислушался, а находить ауксетики начали лишь в 80-х годах прошлого века.

От материалов этого типа ожидаются хорошие механические свойства, такие как значительное поглощение механической энергии и высокое сопротивление разрушению.

Область применения практически безгранична. Например, если сделать из такого материала самую обычную заклепку, то при растяжении она будет не становиться толще, а толстеть. Значит соединение не будет расшатываться. Даже пробку для обычной бутылки можно сделать из этого материала, что сделает её почти не извлекаемой.

Авторский пост

Ссылки по теме:

Понравился пост? Поддержи Фишки, нажми:

Новости партнёров

Современные вещества и материалы будущего

Все предметы, окружающие нас, сделаны из того или иного материала. Зачастую именно материал обеспечивает вещи особыми свойствами. Существует даже специальный раздел науки, изучающий их — материаловедение.

0 Наука

За последние годы созданы десятки вариантов бронежилетов из самых разных материалов, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Один из них – карбид бора, также известный как «черный алмаз», названный так за свою невероятную прочность и легкость, что делает его весьма привлекательным для разработчиков…

1 Гаджеты

Известный производитель элитных часов швейцарская компания H. Moser & Cie представила концепт-часы Endeavour Vantablack с турбийоном – особым устройством, позволяющим нивелировать действие земной гравитации для повышения их точности.

0 Технологии

Подразделение Военно-морского центра надводных боевых действий ВМС США Панама-Сити (NSWC Panama City) разрабатывает необычное средство противодействия малым судам на основе рыбьей слизи и биомассы, из которой пауки ткут паутину. Это вещество можно использовать для блокировки винтов небольших лодок противника, что…

0 Наука

Хитоны (лат. Polyplacophora) – широко распространенный класс морских моллюсков размером от 1 до 35 см. Среди своих собратьев они выделяются панцирем, полностью покрывающим их овальное тело. Он состоит из восьми плотно прилегающих друг к другу подвижных пластин, которые надежно защищают этих морских животных от врагов.

1 Технологии

Компании Ford и McDonald’s объединили усилия по переработке сырья, именуемого кофейной шелухой. Это разновидность жмыха, часть оболочки кофейного зерна, которая отделяется от него при обжарке и является отходами пищевой промышленности. Или основой для перспективного биогибридного материала.

0 Технологии

Компания Karst Stone Paper презентовала свою новую разработку – бумагу, изготовленную не из целлюлозы, а на основе каменной пыли и пластика. Она в разы прочнее традиционной, устойчива к разрывам и вдобавок водонепроницаема. Из-за этого на ней сложно писать чернилами, но маркеры и карандаши с задачей справляются…

0 Технологии

Исследователи научного факультета Университета Малаги (UMA, Испания) разработали недорогую футболку, которая вырабатывает электричество за счет разницы между температурой человеческого тела и окружающей среды. Это стало возможным благодаря особой ткани, разработанной совместно с Итальянским технологическим институтом…

45 Наука

В Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии (США) провели эксперимент по экстремальному сжатию свинца. Он стал одним из череды аналогичных исследований, направленных на изучение трансформации свойств различных материалов при сверхвысоких давлениях. Для свинца, например, главным изменением стал…

0 Наука

Ученые Университета Райса (Rice University) разработали полимерный материал с решетчатой структурой, обладающий уникальной, соизмеримой с алмазом, твердостью, что позволяет использовать его в качестве защиты от пуль.

0 Наука

Исследователи из Университета Рочестера (США) разработали технологию создания «многогранных гидрофобных поверхностей», которые не только не смачиваются водой, а буквально отталкивают ее. Экспериментальный образец, обработанный металлический фрагмент, оставался на поверхности воды даже при попытках затопить его силой.…

1 Технологии

Ученые Центра военных исследований Дальневосточного федерального университета (Россия) разработали уникальный бетон, представляющий собой смесь из цемента и связующего компонента (до 40 % всей массы), состоящего из золы рисовой шелухи, отходов дробления известняка и кварцевого песка.

3 Технологии

Краткая характеристика нового материала: он в пять раз легче и в пять раз прочнее стали. Изготовление автомобиля из такого растительного нановолокна (CNF) выбрасывает в атмосферу примерно на 2000 кг СО2 меньше, чем производство традиционных моделей.

0 Технологии

Для снижения веса машин автопроизводители массово используют композиты из легкого, но прочного углеродного волокна. Не стал исключением и итальянский Lamborghini. Разработанные ее специалистами образцы углеволокна вскоре будут доставлены на борт МКС для тестирования в условиях открытого космоса.

2 Технологии

Канадская компания Hyperstealth Biotechnology известна во всем мире, как производитель камуфляжной формы. В октябре прошлого года она подала заявку на получение патента на тонкий недорогой маскировочный материал «Quantum Stealth», не требующий источника питания, что делает его привлекательным для использования в…

1 Наука

Про лесные пожары зачастую вспоминают, когда уже полыхают тысячи гектаров леса. Предотвратить это страшное стихийное бедствие поможет экологически чистый гель, разработанный учеными Стэнфордского университета.

0 Технологии

На первый взгляд, сочетание в одном материале прочности и ударной вязкости выглядит маловероятным, однако новое вещество, полученное в результате смешивания древесных волокон и паутины, делает это вполне возможным.

0 Наука

В научной статье, опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, инженер-механик Кэхан Цуй из Шанхайского университета и химик Брайан Уордл из MIT сообщили о создании материала, который превзошел по «степени черноты» недавнего рекордсмена — Vantablack. Их показатели выглядят следующим образом:…

0 Космос

Команда ученых на борту МКС успешно создала первый в истории цемент в условиях невесомости. Цель эксперимента – оценить возможности производства строительного материала для возведения жилья на других планетах в ходе будущих космических миссий.

0 Технологии

Похоже, что уже в ближайшем будущем автовладельцам не придется для смены цвета своей машины обращаться в автосервис. Достаточно будет нажать специальную кнопку на панели управления и машина за несколько секунд обретет новую окраску подобно хамелеону.

3 Технологии

Ежедневно молокозаводам приходится решать задачу утилизации остатков молочной продукции, которая уже не пригодна в пищу. Стартап Mi Terro из Лос-Анджелеса предлагает производить из нее ткань для повседневной одежды. Такой материал по многим параметрам превосходит натуральный хлопок.

2 Технологии

Европейское Космическое Агентство заказало серию исследований в рамках разработки технологии изготовления стройматериалов из лунного реголита. Сегодня ясно, что просто смешать пыль и грунт с цементом мало – «лунные кирпичи» должны выполнять много нетипичных функций. Новое исследование посвящено вопросу: можно ли с их…

2 Технологии

Исследователи Университета Рочестера (Нью-Йорк) нашли простой, относительно дешевый и весьма экологичный способ получения графена с помощью бактерий Shewanella oneidensis. При смешивании с окисленным графитом они удаляют из вещества большинство кислородных групп, оставляя проводящий графен.

1 Наука

Железобетонные конструкции при всей их внешней нерушимой прочности нуждаются в регулярном техническом обслуживании. Дело, в основном, в стальных стержнях арматуры, до которых со временем добирается ржавчина. А дальше – ржавая сталь отталкивается от бетона, что приводит к его растрескиванию и постепенному разрушению…

2 Технологии

Ученые Университета долины Атемаяк (Мексика) разработали альтернативу традиционным пластмассам, отходы которых уже стали огромной проблемой для экологии планеты.

55 Технологии

Большая часть стеклянных отходов никогда не попадает во вторичную переработку, поскольку представляют собой небольшие фрагменты, которые сложно сортировать. Группа австралийских ученых Университета Дикина во главе с доктором Эр-Риядом Аль-Амери предложила простой и эффективный способ их переработки и дальнейшего…

0 Технологии

В течение многих лет ученые пытались создать материал, который по своим свойствам напоминал бы мех белого медведя, обладающий уникальными теплоизоляционными свойствами. И вот наконец успех: команда исследователей Университета науки и технологии Китая разработала материал, который не только повторяет, но и превосходит…

5 Технологии

Как остановить град пуль, используя в качестве брони лишь легкие материалы? В поисках ответа на этот вопрос исследователи Университета штата Северная Каролина разработали пуленепробиваемый материал, сочетающий в себе прочность и легкость.

5 Технологии

Команда американских исследователей подвела итоги годового тестирования системы пассивного охлаждения зданий на основе нового материла, условно названого «охлаждающая древесина». Технология ее получения запатентована и защищена коммерческой тайной, но принцип действия известен. Это материал, который отражает солнечный…

2 Наука

Изначально при создании пластмасс ученые практически не задумывались о проблеме утилизации новых материалов. На первое место ставилось разнообразие их свойств, чтобы максимально расширить область применения. Так появилась структура современного пластика – это мономер, цепочка из повторяющихся соединений, к которой…

15 Наука

Чиновники Евросоюза признали, что несколько поторопились с выделением 1 млрд. евро на запуск производства графена в промышленных масштабах. Ажиотаж вокруг него привел к открытию иных двумерных одноатомных материалов, самым перспективным среди которых сегодня называют борофен. Впервые его удалось синтезировать только в…

0 Наука

Группе ученых из Вашингтонского университета в Сент-Луисе под руководством Фучжун Чжана удалось получить сверхпрочный паучий шелк с помощью генетически измененных бактерий.

11 Наука

Исследователи из университетов Иллинойса, Пенсильвании и Кембриджа разработали уникальный материал – «металлическую древесину», которая прочна, как титан, и одновременно не тонет в воде, как дерево.

Топ-10 материалов, которые изменят будущее

Чтобы совершить революцию, мало знать ответ на вопрос «как?», есть еще и вопрос «из чего?». К технологическим революциям это относится в первую очередь. Без появления принципиально новых материалов не было бы ни компьютеров, ни мобильной связи, ни солнечных батарей. Мы выбрали десять материалов, которые должны обеспечить радикальные перемены в ближайшие десятилетия. источник

1 Углеродные нанотрубки: разорвать невозможно

Что это Трубка, собранная из атомов углерода. Длина трубки теоретически ничем не ограничена, хотя на практике вырастить их длиннее 20 сантиметров пока никому не удалось. Но и это очень много по сравнению с масштабом атома (10^-10 м).

Что из них можно делать Если верить футурологам, нанотрубки — это наше все. К примеру, они очень-очень-очень прочные. Вся трубка, по сути, является одной молекулой, и разорвать ее крайне сложно. Расчеты показывают, что нить из многослойных нанотрубок толщиной в миллиметр могла бы удержать груз до 15 тонн. Обещают, что когда-нибудь они позволят построить лифт в космос (этот образ уже увековечен в «Смешариках»), а уж про банальные тросы для земных нужд и говорить нечего.

Прочность — это еще не все. Например, теплопроводность нанотрубок вдоль оси почти в десять раз выше, чем у меди. Но при этом в поперечном направлении они задерживают тепло примерно так же, как кирпич или бетон. Еще из этих трубок можно делать аккумуляторы, фильтры для воды, иглы для внутриклеточных инъекций, емкости для хранения водорода и так далее. Если бы будущее имело герб, его стоило бы украсить венками из нанотрубок.

А что сейчас Пока нанотрубки проще найти в лабораториях, чем в коммерческих продуктах. Однако уже появились композитные материалы с их использованием, и, по заявлениям производителей, они прочнее обычных на несколько десятков процентов. Из таких материалов производят детали для спортивных велосипедов и корпуса яхт.

2 Графен: нобелевский углерод

Что это Самое главное, что мы знаем о графене: за его открытие дали Нобелевскую премию, дали ее русским ученым Гейму и Новоселову, эти русские ученые живут в Великобритании и не хотят переезжать в наше Сколково.

По сути, графен — это плоский лист из атомов углерода, первый из открытых двумерных кристаллов, возможность существования которых долгое время вызывала сомнения. Такие кристаллы не могут вырасти из расплава: их скрутит и разорвет тепловыми колебаниями. Но зато плоский лист графена вполне реально оторвать от графита. Причем обыкновенным скотчем, как это сделали нобелевские лауреаты, развлекавшиеся в лаборатории пятничным вечером.

Что можно делать С графеном связывают еще большие надежды, чем с нанотрубками. Великолепные электрические свойства делают его альтернативой кремниевым полупроводникам. Он исключительно прочен на разрыв: теоретически графеновая лента в двести раз прочней стали, так что конструкторам космического лифта будет из чего выбирать. Кроме того, графен обладает прекрасной теплопроводностью и практически прозрачен. Все это открывает путь к созданию гаджетов будущего — например, контактных линз, на которые можно передавать изображение.

Есть и совсем неожиданные разработки. В авторитетнейшем журнале Science был описан такой эксперимент: по одну сторону от графеновой мембраны помещали водку, а далее мембрана пропускала через себя только воду, оставляя с другой стороны крепчающий с каждым часом спирт.

А что сейчас Обещают, что вот-вот на рынке появятся изделия на основе графена. Но пока этот материал используется главным образом в лабораториях.

3 Аэрогель: облегченная материя

Что это Молекулярная губка из диоксида кремния, углерода или иного вещества, очень-очень пористая — микроскопические пустоты могут составлять до 99% ее объема. Плотность аэрогеля — всего несколько килограммов на кубометр, то есть он лишь в 1,5–2 раза тяжелее воздуха и в 300–500 раз легче воды. Несмотря на свою воздушность, аэрогель весьма прочен: небольшой, со спичечный коробок, кусочек выдерживает на себе кирпич.

Что можно делать Это едва ли не лучший материал для теплоизоляции в мире: легкий, достаточно прочный, не поддающийся коррозии и гниению, не горящий в огне и, само собой, не тонущий в воде.

Аэрогель может радикально сократить потери тепла зданиями или, напротив, снизить расходы на кондиционирование воздуха и работу морозильных установок. Легкая и теплая одежда, прозрачные плитки для утепления окон — лишь самые очевидные способы применения подобных материалов.

На основе углеродного аэрогеля можно создавать суперконденсаторы, сочетающие высокую емкость с возможностью выдавать сильный ток при разрядке. А еще аэрогель собираются использовать для адресной доставки лекарств к клеткам и как материал для фильтров.

А что сейчас Аэрогель стоит безумно дорого и потому пока применяется в основном для космических нужд. Речь идет не только о теплоизоляции марсоходов или скафандров — этот материал использовался как ловушка для рассеянных в космическом пространстве пылинок: панели из аэрогеля были установлены на американском аппарате Stardust.

Впрочем, если плитки из аэрогеля не должны быть аккуратными, его стоимость резко падает. Сегодня уже делают куртки с его использованием, причем по вполне доступным ценам (порядка 300 долларов).

4 Сплавы с эффектом памяти: вернуть былую форму

Что это Некоторые металлы демонстрируют странное свойство: их можно изогнуть, и они сохранят эту форму, как и полагается пластичному веществу, но только если их не нагревать. Стоит это сделать, как деталь сама восстанавливает первоначальную конфигурацию. Эффект памяти был обнаружен еще до Второй мировой войны, с тех пор его научились много где применять.

Что можно делать Практически любые предметы, которые должны менять свою форму без вмешательства человека: от втулок до бюстгальтеров, от протезов до автомобилей.

А что сейчас Эти материалы используются во множестве разных изделий, включая самые оригинальные: еще в 1990-х годах был построен первый робот, ноги которого передвигаются именно благодаря эффекту памяти. Сегодня речь идет о том, чтобы сделать эту технологию еще лучше и дешевле.

5 Высокотемпературные сверхпроводники: не терять электричество

Что это При температурах близких к абсолютному нулю некоторые металлы становятся сверхпроводниками, то есть электричество проходит через них безо всякого сопротивления. В последние десятилетия ученым удалось создать материалы, которые становятся сверхпроводниками при высоких температурах. «Высокие» — понятие относительное и означает в данном случае «выше температуры жидкого азота –186 ºС». Но и это уже прогресс.

Что можно делать «…Разработки с применением эффекта сверхпроводимости, особо актуального для наших протяженных территорий. Мы продолжаем терять гигантские объемы энергии при передаче ее по территории страны, гигантские объемы» — так сказал Дмитрий Медведев, обращаясь к Федеральному Собранию в 2009 году. Более прагматичные ученые тут же начали писать заявки на дополнительное финансирование, менее прагматичные — просто ерничать, представляя, как линии электропередачи заливаются жидким азотом для достижения эффекта сверхпроводимости.

Но чисто теоретически такое вполне осуществимо (только должно пройти немало президентских сроков). Можно представить себе сверхпроводящие ЛЭП, которые доставляют потребителю электроэнергию без потерь на обогрев атмосферы. При этом вместо нагромождения проводов можно использовать тонюсенькую сверхпроводящую проволоку, погруженную в охлаждающее вещество. Для этого хватит небольшой трубы и не нужна будет полоса отчуждения в сотню метров шириной.

Это далеко не единственная и, возможно, даже не главная область применения сверхпроводников. Они позволяют строить мощные электромагниты, которые нужны в томографах и для манипуляций с плазмой в термоядерных реакторах. Если сверхпроводники окажутся еще и не слишком дорогими, их можно будет использовать в экспрессах на магнитной подвеске.

А что сейчас Рекорд пока составляет –163 ºС, исследования продвигаются медленно, полноценной теории нет до сих пор. Это одна из особенностей физики: наука знает, что происходило через секунду после Большого взрыва, но при этом не способна предсказать все свойства обычного материала. Более того, никто не знает и того, возможны ли в принципе сверхпроводники, работающие при комнатной температуре.

6 Стекло с добавками: лазер для всех

Что это Добавление редкоземельных элементов (например, европия) позволяет превратить обычное стекло в активную среду лазера — материал, в котором свет не затухает, а, напротив, усиливается.

Что можно делать Мощные и доступные лазеры, которые можно будет использовать где угодно: хоть при передаче информации, хоть при сварке металла, хоть для термоядерной реакции. Сейчас ученые подбирают все новые добавки, усиливающие нужный эффект.

А что сейчас Стекла с добавками используют при передаче сигналов по оптоволокну. Каждый бит текста с новостного сайта, каждое перемещение героя в онлайн-игре и каждая нота в музыкальном клипе на ютубе — все это преодолело сотни и тысячи километров стеклянных волокон благодаря атомам редкоземельных элементов.

Кстати, в 2010 году одним из лауреатов Государственной премии РФ стал Валентин Гапонцев — физик и самый богатый завкафедрой в России. В начале 1990-х годов Гапонцев разработал и довел до производства лазеры, главный элемент которых представляет оптоволокно с особыми добавками.

7 ДНК-листы: коробочка с белковым замком

Что это ДНК известна прежде всего как носитель наследственной информации. Но нити ДНК можно слеплять друг с другом в плоский лист. И тогда получится новый материал с уникальными свойствами.

Что можно делать Например, из ДНК можно собрать микроскопическую коробочку для доставки лекарств в нужный орган или для охоты за вирусами и раковыми клетками. У этой коробочки будет крышка с замком из молекулы белка, который отпирается, получив нужный химический сигнал.

А что сейчас Уже сформировалось целое направление на стыке материаловедения, нанотехнологий и биологии — ДНК-оригами. Самый свежий пример — разработка Массачусетского технологического института, сотрудники которого собрали «коробку», в которую положили другую знаменитую молекулу, РНК. В такой упаковке она может быть перенесена кровотоком в нужное место без риска быть разрушенной по дороге.

8 Метаматериалы: скроить шапку-невидимку

Что это Есть материалы, для которых не очень важно, из чего они сделаны. Их свойства определяет не химический состав, а структура. Метаматериалы — это двух- или трехмерные решетки сложной формы. Они могут обладать отрицательным коэффициентом преломления, этот эффект предсказал еще в 60-х годах советский физик Виктор Веселаго.

Что можно делать Именно из метаматериалов уже не первый год предлагают делать шапки-невидимки, скрывающие от глаз любой объект: световые волны, подчиняясь внутренней структуре метаматериала, будут огибать его со всех сторон. Британский физик сэр Джон Пендри обещал, что вот-вот появится материал, способный сделать невидимым целый танк.

А что сейчас Прогнозы сбываются чуть медленнее, чем хотелось бы. Полноценная шапка-невидимка пока не сшита, достигнута лишь невидимость в микроволновом диапазоне излучения. Но борьба за невидимость дает свои результаты, иногда самые неожиданные. Например, по аналогии с системой отрицательного преломления света создается комплекс защиты от сейсмических волн. Только вместо отдельных атомов — вкопанные в землю резиновые блоки.

9 Гидрофобные поверхности: украсть идею у лотоса

Что это Заседание президиума Российской академии наук. Серьезные академики, официальная обстановка… И тут трогательное название доклада: «Эффект лотоса». Речь шла о материалах, способных отталкивать воду. «Этот эффект проявляется в том, что при контакте с таким материалом капля воды принимает форму, близкую к шарообразной, и при небольшом наклоне материала по отношению к горизонту капля с поверхности скатывается, захватывая при движении все загрязнения поверхности… Лист лотоса является лишь наиболее изученным и широко упоминаемым объектом. Хотя эффект лотоса в природе наблюдался давно, систематическое исследование этого явления учеными началось не более десяти лет назад, а получать самые разные материалы, обладающие супергидрофобностью, стало возможным лишь в связи с получением наноматериалов и развитием нано- и микротехнологий», — говорилось в докладе члена-корреспондента РАН Людмилы Бойнович.

Что можно делать Очки, бинокли, ветровые стекла, лабораторную посуду, корпуса мобильных телефонов или даже одежду — хорошо иметь ткань, которая и не мокнет, и не пачкается. Более того, на гидрофобных ступеньках не накапливается влага и, следовательно, не образуется наледь. Дворникам и врачам-травматологам зимой работы может поубавиться.

Кстати, российские ученые в деле спасения линий электропередачи больше надеются именно на эффект лотоса, а не на сверхпроводимость: «Очень важное направление применения супергидрофобности в электроэнергетике — борьба с налипанием снега и льда на электрические провода. Хорошо известно из средств массовой информации, что каждые три-четыре года на значительной территории России обледенение проводов вызывает их обрыв, и света и тепла иногда на многие часы лишаются десятки тысяч человек».

А что сейчас В марте 2012 года компания General Electric объявила о том, что создала прототип покрытия, текстура которого на микроуровне повторяет фактуру лепестков лотоса. Такие материалы предназначены для авиации, где борьба с наледью более чем актуальна. О сроках выхода на рынок, впрочем, не сообщается: сначала надо решить ряд проблем, связанных с долговечностью материала.

10 Саморазлагающиеся материалы: как сделать жизнь короткой

Что это Материалы, которые под действием солнечного света или микроорганизмов быстро разлагаются на безвредные компоненты.

Что можно делать Все, что не требует долговечности: пакеты, упаковочную пленку, рекламные плакаты, мешки для мусора, бутылки, то есть все, что годами лежит на наших газонах и плавает в водоемах.

Есть все основания полагать, что лет через десять обычные пакеты в супермаркетах продавать перестанут, на кассе покупателю предложат только пакет, который через несколько недель расползется на мелкие клочья.

А что сейчас Биодеградируемый пластик уже вышел на рынок. Вопрос только в том, как добиться сочетания низкой стоимости, чистоты производства и удобства для потребителя.

Теперь ты знаешь больше 🙂

// ]]>

Удивительные материалы будущего — список, особенности и интересные факты

Венгерский физик Денеш Габор говорил, что будущее нельзя предвидеть, но его можно изобрести. И эти слова в полной мере отображают действительность.

Будущее в разработке

Наверняка многие из вас видели фильм 1998 года «Секретные материалы: Борьба за будущее». Это фэнтезийная лента с элементами триллера и детектива. Сегодня мы также поговорим о материалах, за которыми будущее. Они не засекречены, но известно о них немногим. Потому что область их применения пока невелика. Но со временем эти материалы наверняка прочно закрепятся на рынке и будут широко использоваться.

Список материалов, которые мы сегодня рассмотрим:

1. Аэрогель.
2. Прозрачный алюминий.
3. Металлическая пена.
4. Самовосстанавливающийся бетон.
5. Графен.
6. Willow Glass.
7. Стеклянная черепица.
8. Стройматериалы из грибов.

А теперь остановимся на каждом из них подробнее.

Аэрогель

Аэрогель — это материал будущего, который можно будет использовать очень скоро. Информацию о нем опубликовали еще в 2013 году. Разработка является детищем китайских ученых. Этот наноматериал неоднократно упоминается в Книге рекордов Гиннеса. Все благодаря его уникальным свойствам.

Аэрогель (в переводе на русский «замороженный воздух» или «замороженный дым») отличается невероятной легкостью, ведь его основная составляющая — воздух. Полупрозрачный, с легким голубоватым оттенком, он напоминает застывшую пену для бритья. В его составе — 99,8 % воздуха, который заполняет крошечные ячейки, видимые только при помощи микроскопа.

Аэрогель изготовлен из обычного геля. Но вместо жидкого компонента он содержит газ. При минимальной плотности (в 1000 раз меньше плотности стекла), он очень прочный. Образцы аэрогеля могут выдерживать нагрузку, в несколько тысяч раз превышающую его вес. Он также является хорошим теплоизолятором и может быть использован в космонавтике.

Легкость эксплуатации делает его практически универсальным. Но наибольшее применение аэрогель найдет в строительстве, как теплоизоляционный, влагозащитный надежный материал.

Прозрачный алюминий

Технологии движутся вперед — и вот уже регулярно в СМИ появляется информация о том, что учеными был создан прозрачный алюминий. Этот новейший материал, который был разработан совсем недавно и выпускается под маркой ILON, состоит из алюминия, азота и кислорода.

Основная задача кварц-оксинитрид алюминия — это замена пуленепробиваемого стекла. Однако применять его можно не только для этой цели. Материал будущего обладает устойчивостью к ударам. Его практически невозможно поцарапать. При этом прозрачный алюминий вдвое легче стекла.

Сегодня ALON начали использовать. Компания Microsoft уже применяет металл. Он содержится в составе корпуса «умных часов». Возможно, когда-нибудь из кварц-оксинитрид алюминия будут изготавливать конструкции. Но лишь тогда, когда упадет цена на этот материал. Расходы будущих периодов насчитывают миллиарды, если стоимость его не станет более демократичной.

Металлическая пена

Этот легкий материал имеет уникальную способность остановить пулю в воздухе и превратить ее в пыль. При этом состав пены может разниться. Единого «рецепта» нет. Например, пропустить газ через расплавленный металл. Или добавить порошкообразный гидрид титана в расплавленный алюминий.

Металлическая пена представляет собой пример эволюции материалов. Сейчас они кажутся диковинкой, но вскоре станут чем-то обыденным и привычным.

Благодаря наличию воздушных карманов пена обладает теплоизолирующими свойствами. Она не тонет в воде, легко режется. Это позволяют применять ее для декоративных работ. Тем более, она обладает естественным, красивым рисунком.

Материал имеет акустические свойства, устойчив к коррозии и не плавится даже при воздействии очень высоких температур. Исследования его устойчивости уже проводились. Даже при температуре 1482°С он окислился, но его прочность и структура сохранились. Более низкие температуры вообще никак не сказываются на внешнем виде и свойствах материала.

Самовосстанавливающийся бетон

Долговечность возводимой конструкции при постройке здания всегда находится под сомнением. Недобросовестность строителей и некачественные материалы способны очень быстро уничтожить новое здание. А восстановление его всегда требует огромных финансовых расходов.

Голландские ученые решили эту проблему. Они создали самовосстанавливающийся бетон, в составе которого содержатся живые бактерии и лактат кальция. Представьте себе, бетон «латает» сам себя! Как же они работают?

Бактерии, поглощая лактат кальция, производят известняк. Он заполняет трещины и практически полностью восстанавливает целостность бетона, что позволит существенно сэкономить на ремонте в будущем и значительно увеличить длительность эксплуатации.

Этот биобетон был создан Хенком Джонкерсом из нидерландского технического университета. Ученый со своей командой потратил 3 года для изготовления этого чуда. Хенк рассказывает, что выбрал палочки бактерий, которые способны долгие десятилетия жить без воды и кислорода. Бактерии помещены в специальные капсулы. Они открываются и «выпускают» бактерии при попадании воды, просачивающейся через трещины. Продукт уже был успешно протестирован на здании спасательной станции, расположенной близ озера.

Этот материал пока не используется в настоящем. И будущее, несомненно, за ним.

Графен

Ученые уверены, за этим материалом настоящего будущее. Он представляет собой слой углерода толщиною в 1 атом. Его называют самым тонким материалом в мире.

Примечательно, что получили графен случайно – ученые Андрей Гейм и Константин Новоселов просто развлекались. Они ради забавы исследовали куски клейкого скотча, который применяют в виде подложки для графита. С помощью клейкой ленты они слой за слоем начали отлеплять углерод. И в итоге получили идеально ровный слой углерода толщиною в атом. В 2010 году ученые были удостоены Нобелевской премии за это открытие.

Свойства графена позволяют считать его основой будущих технических разработок. Он значительно прочнее стали, что сделает гаджеты будущего более устойчивыми к подтверждениям. И даже в десятки раз ускорит скорость выхода в интернет. Подобное свойство наверняка оценит каждый пользователь социальных сетей.

Графен — это материал будущего. Интересный факт о нем совсем недавно поведали ученые. В ходе исследований было выявлено, что двухслойный одноатомный графен способен стать прекрасным материалом для бронежилетов – твердым как алмаз, но гибким.

Тем не менее, есть у этого материала и недостатки. Он может вредить окружающей среде и здоровью людей. Графеновое загрязнение поверхностных вод способно сделать их токсичными.

Продолжаем рассматривать список невероятных материалов будущего.

Willow Glass

Данное стекло предоставила компания Corning, которая уже является производителем защитного покрытия для смартфонов и планшетов, называемого Gorilla Glass. Это стекло известно устойчивостью к ударам и царапинам. Однако производители решили пойти дальше и разработать новое покрытие – Willow Glass.

Это стекло, толщина которого сравнима с толщиной бумаги формата А4. То есть всего 100 микротон. По своим функциональным возможностям напоминает обычное стекло, а внешне очень похоже на пластик. С одним существенным дополнением – оно обладает гибкостью. Willow Glass можно сгибать в разные стороны, не опасаясь потери его свойств.

Возможно, в скором времени это уникальное стекло будет служить экраном для смартфонов. Помимо удивительной гибкости, Willow Glass также невероятно устойчиво к высоким температурам – до 500°С.

Увы, стекло не обладает прочностью Gorilla Glass и не защищает столь эффективно от механических повреждений.

Черепица из стекла

Стеклянная черепица была создана швейцарской компанией SolTech Energy. Эта компания была создана в 2006 году. Ее деятельность направлена на разработку инноваций в области альтернативной энергетики и их доступность для широкого круга людей. Несомненно, это материал будущего.

Стеклянная черепица не является абсолютной новинкой, но сотрудники компании утверждают, что усовершенствовали ее.

Из основных преимуществ такого покрытия выделяют:

1. Прочность. Материал не уступает своим металлическим аналогам.
2. Размер и форма ее подобраны таким образом, чтобы ее можно было использовать напополам с обычной металлочерепицей.
3. Красота. Стеклянное покрытие для крыши смотрится эффектно и гармонично сочетается с любым дизайном здания.

Принцип ее работы достаточно прост. Солнечные лучи с легкостью проходят сквозь стекло. А затем остаются на специальных поверхностях, которые поглощают солнечную энергию. Распорядиться этой энергией можно на усмотрение жильцов – использовать для отопления или для электросети. Наибольший эффект достигается, если крыша повернута на юг.

«Грибные» дома

Оказывается, грибы – превосходный строительный материал. Впервые эта идея появилась у американцев.

Компания Ecovative была основана выпускниками политехнического института. По мнению ее основателей, Гэвина Макинтайра и Эбена Байера, из грибницы можно получать самый разный материал. Не только для строительства, но и для производства обуви или мебели. Грибница представляет собой скопление тонких нитей, питающих гриб необходимыми ему микроэлементами. Она разлагает в земле органику (увядшую траву и т. д.). Во время этого процесса она выделяет вещества, склеивая субстрат, на котором она растет.

Создают материал из грибов следующим способом: соединяют грибницу и субстрат, расфасовывают получившуюся в результате субстанцию по формам и кладут в темное место. Через несколько дней грибница распускает нити, как бы цементируя субстрат. В ходе сушки и тепловой обработки грибницы убивают. Субстрат же становится готовым к применению. Технология проста и в то же время гениальна, поэтому грибы вошли в список удивительных материалов будущего.

Современные строительные материалы

В прошлом номере мы рассказывали о материалах, из которых чаще всего строят частные дома. Это классика жанра – кирпич и дерево. Но строительные технологии не стоят на месте, сегодня традиционным материалам придумали немало альтернатив: газобетон, пеноблоки и керамический кирпич. И они зарекомендовали себя наилучшим образом.

Газобетон

Газобетон получают при помощи добавления газообразующего компонента в смесь из воды и кремнеземистого материала. В процессе химической реакции в составе образуются поры, заполненные воздухом, которые значительно снижают не только массу плит, но и их прочность. Невысокая прочность газобетонных плит может стать помехой только при строительстве высоких зданий.

 

Для малоэтажного строительства газобетон – отличный материал. В связи с низкой массой материала для дома в один-три этажа не требуется укрепленный фундамент. Пористая структура плит хорошо удерживает тепло, что значительно снижает расходы на отопление. Долговечность газобетона гораздо выше по сравнению с другими материалами, к тому же такие плиты огнеупорны и предотвращают распространение огня в случае возгорания.

Помимо чисто технологических плюсов у газобетона есть и скрытые преимущества. Во-первых, он дает широкие архитектурные возможности: блоки легко распиливаются под нужный размер и форму, поэтому любая дизайнерская фантазия может быть свободно воплощена в жизнь.

 

Газобетон выпускается гладкими плоскими плитами, почти не нуждающимися в выравнивании. За счет этого снижается стоимость внутренней и внешней отделки. Наконец, газобетон, в отличие от обычного бетона, легко просверлить, и для монтажа каких-либо конструкций хозяину не придется всякий раз вызывать специалистов.

К недостаткам этого материала можно отнести низкую механическую прочность. По сравнению с плотностью фундамента, газобетон имеет более хрупкую текстуру, поэтому, для того чтобы плиты перекрытия не разрушали газобетонные блоки, в месте стыков их необходимо армировать.

Помимо этого, такой материал обладает малой эластичностью, и в случае деформации фундамента, вся конструкция может пойти трещинами. Для того чтобы этого не произошло, нужно, опять же, дополнительно укреплять места стыков или использовать монолитный ленточный фундамент.

Газобетонные плиты имеют довольно большую ширину, которая «съедает» полезную площадь в доме, это необходимо учитывать еще на этапе проектирования.

Дом из пеноблоков

Пенобетон – самый распространенный на сегодняшний день материал для строительства частных домов. Он представляет собой смесь песка, цемента, воды и пены. Легкий и теплый, материал удобен в работе, ему можно придать любой размер, он не требует массивного фундамента, и с возведением стен из такого материала справится даже непрофессионал.

Пеноблоки выпускаются большими прямоугольными плитами серовато-белого цвета, и для постройки стены не требуется большого количества, в отличие, к примеру, от кирпича, который выкладывается в несколько слоев. Временные затраты, соответственно, тоже снижаются.

К очевидным плюсам пенобетона можно отнести его низкую теплопроводность, за счет чего снижаются расходы на отопление дома. В случае пожара легкий пеноблок не взрывается, как обычный бетон, и не выделяет токсичные вещества, поскольку в его составе отсутствуют шлаки и щебень.

 

Пенобетон экологичен, он поддерживает оптимальный микроклимат в доме, прекрасно вентилируется и не гниет, в отличие от дерева. Наконец, благодаря своей пористой структуре, содержащей крошечные воздушные камеры, пенобетон обладает высокими шумопоглощающими свойствами и позволяет сэкономить на дополнительной звукоизоляции.
Основной недостаток пенобетона – его гигроскопичность, т.е., способность впитывать влагу. Избыточная влага в стенах приводит к тому, что дом отсыревает, повышается его теплопроводность, а это чревато появлением плесени. Если за лето бетон впитает много влаги, зимой это может привести к тому, что стены потрескаются. Для того чтобы этого не произошло, необходимо прокладывать паровой барьер: грунтовать стены и шпатлевать их внутренние поверхности.

Покупая пенобетон в качестве основного строительного материала, необходимо документально проверить, какое время он подвергался выдержке. Дело в том, что пенобетон медленно набирает прочность, и со временем процесс его затвердевания не прекращается. Если у производителя нет соответствующих помещений, в которых пеноблоки должны выдерживаться, существует риск купить хрупкий материал, который со временем быстро разрушится.

В процессе внутренней отделки таких домов необходимо учитывать все характеристики пенобетона, и подбирать соответствующие материалы. Для лучшей вентиляции стен нужно использовать навесные гипсокартонные конструкции, под которые помещаются пароизоляционные мембраны.

 

В зависимости от предпочтений можно отделывать внутренние поверхности деревом, МДФ, акриловыми красками по штукатурке и обоями, но следует помнить, что все эти материалы должны быть обработаны влагозащитными составами.

Прозрачный бетон 

На первый взгляд, это словосочетание кажется фантастическим и нереальным. Прозрачный бетон, или литрокон – достаточно новый материал, он появился в 2005 году и уже завоевал популярность на рынке строительных материалов благодаря своей прочности и водостойкости.

Прозрачный бетон – композитный материал, который состоит из смеси цементного раствора и стеклянных оптоволоконных нитей, пропускающих свет. Благодаря этому сквозь плиты такого материала можно увидеть силуэты окружающих предметов, и сегодня прозрачный бетон применяется не только для строительства ограждений и суперсовременных зданий, но и для производства аксессуаров: светильников, мебели и т.д.

Количество оптоволокна составляет всего 5% от общей массы плиты, за счет чего она не теряет в прочности, но приобретает исключительно воздушный вид. Прозрачный бетон отличается высокими огнеупорными, износоустойчивыми характеристиками, не впитывает влагу и не разрушается при низких температурах, что делает его перспективным материалом для строительства частных домов.

Литрокон широко применяется для строительства подвалов, кладовых, ванных комнат, т.е. глухих и плохо освещенных помещений. Из прозрачного бетона строят крыши мансард и фасады с внутренней подсветкой. Единственный минус этого материала – пока еще высокая по сравнению с остальными цена.

Прозрачный бетон был разработан венгерским архитектором Ароном Лосконши. Ему первому пришла в голову идея соединить монументальную прочность бетона с невесомой прозрачностью стекла. В итоге получился почти космический материал, идеальный для строительства экстравагантных домов и зданий в стиле хай-тек. Кроме того, из прозрачного бетона выкладывают тротуары и дорожки, которые смотрятся совершено нереально и создают ощущение, будто человек ступает по облакам. 

Керамический кирпич

Керамический кирпич получают разными способами: методом пластического формования, сухого прессования, обжига с добавлением опилок и т.д. Благодаря этому достигаются различные свойства кирпича, такие, как пористость, морозоустойчивость, влагостойкость.

Керамический кирпич бывает разных видов: полнотелый, пустотелый и лицевой. Полнотелый, или рядовой, кирпич используется при возведении основных стен и фундамента здания. Он отличается высокой прочностью, морозоустойчивостью и не трескается при перепаде температур.

Пустотелый, или поризованный кирпич обладает меньшей плотностью, но более высокими теплоизолирующими свойствами. Этот материал применяют при постройке внутренних стен и несущих конструкций. Кирпич обработан особым способом и имеет желобки на внешних сторонах. Благодаря этому снижается расход кладочного раствора и появляется возможность идеальной подгонки кирпича друг к другу.

Тепло- и шумоизоляция здания повышается, соответственно, уменьшаются расходы на отопление и дополнительную внутреннюю отделку. Пустотелый керамический кирпич – сравнительно недорогой и доступный материал для частного строительства.
Облицовочный кирпич представлен огромным ассортиментом цветов, форм и фактур. Это декоративный материал, применяемый для отделки фасадов здания и элементов интерьера. При помощи него выкладывают клумбы и дорожки на приусадебном участке, арки и колонны, камины и внутренние стены. Лицевой кирпич может быть стилизован под мрамор, гранит, дерево, гальку и многое другое. Этот материал хорошо знаком и используется в строительстве уже не один десяток лет.

Многообразие строительных материалов на рынке позволяет выбрать оптимальный вариант, подходящий именно вам. Главное, что стоит помнить, – не нужно отталкиваться только от популярности или цены материала. В строительстве важно учесть все составляющие: от климата и особенностей почвы, на которой будет стоять дом, до возможных расходов на дополнительное утепление или отделку.

К минусам керамического кирпича можно отнести, пожалуй, только его стоимость. Также его необходимо приобретать с существенным запасом, т.к. кирпич из разных партий может отличаться по цвету. В остальном, этот материал отвечает самым высоким требованиям на сегодняшний день.

Если ваш дом уже построен, отделан и приносит радость всей семье, можно поэкспериментировать с экзотикой и соорудить у себя на участке ледяной домик. Разумеется, жить в нем вы не сможете, но представьте, сколько удовольствия в зимнее время он принесет всем окружающим!

Для строительства такого дома вам не потребуются сложные инженерные расчеты, дорогостоящие материалы и аксессуары. Готический замок или летающая тарелка? Полет фантазии здесь неограничен. А подсветка из разноцветных фонарей сделает его по-настоящему сказочным. 

Материалы для отделки

Для наружной отделки дома применяются самые разнообразные материалы. Здесь, опять же, все будет зависеть от материальных возможностей и стилистических предпочтений.
Отделка сайдингом распространена благодаря его невысокой цене и простоте монтажа. Для такой отделки не требуется дополнительное выравнивание наружных стен. Напротив, сайдинг скрывает косметические дефекты и делает стены ровными и аккуратными.
Натуральный или искусственный камень придает экстерьеру дома благородный вид. Такой материал хорош для тех, кто предпочитает классические решения и придерживается традиционных взглядов. Стоимость природного и искусственного камня отличается в разы, но характеристики у них во многом совпадают.

Штукатурку применяют, в основном, для отделки домов, построенных из кирпича или газоблоков. Это наиболее распространенный вариант отделки на сегодняшний день. Оштукатуренный фасад приобретает дополнительную устойчивость к перепадам температур и влажности. Кроме того, при помощи нее маскируются все швы, трещины и неровности. А при помощи декоративной штукатурки можно создавать различные узоры и элементы декора.

Многообразие строительных материалов на рынке позволяет выбрать оптимальный вариант, подходящий именно вам. Главное, что стоит помнить – не нужно отталкиваться только от популярности или цены материала. В строительстве важно учесть все составляющие: от климата и особенностей почвы, на которой будет стоять дом, до возможных расходов на дополнительное утепление или отделку.

 

ТОП-10 новинок строительных и отделочных материалов 2017, фото и описание

Технологии строительства непрерывно совершенствуются. Новые открытия отличаются по сфере использования, но разработчики преследуют общую цель: сделать процесс строительства легче, а жизнь в постройках нового образца – более комфортной и современной. Давайте рассмотрим самые интересные ноу-хау 2017 года.

Солевые блоки

Автором идеи стал архитектор из Нидерландов Эрик Джоберс. Выглядит строительный материал необычно, но очень эффектно. Соль из воды извлекается с использованием солнечной энергии. Для скрепления частиц используется натуральный крахмал, полученный из водорослей. По сути, безотходное производство. Такие блоки могут применяться даже в странах с засушливым климатом. Смесь подходит и для проектирования гибких арочных конструкций. Для защиты от внешних факторов блоки покрываются составом на основе эпоксидной смолы. Остается ждать, получит ли новинка широкое распространение.

Плиты Изоплат

Изобретены в Эстонии специалистами компании Skano Fibreboard. Это натуральный теплоизоляционный материал, выполненный из волокон деревьев хвойных пород. Их предварительно вымачивают в кипятке, прессуют и разрезают на листы разной толщины. Для придания влагостойкости плиты обрабатывают парафином. Изоплат имеет высокую паропроницаемость и звукоизоляцию, защищает от ветра, сохраняет тепло. Благодаря волокнистой структуре плиты пожаробезопасны, устойчивы к воздействию вредителей и простейших (плесени, грибков). Элементы соединяются между собой по типу «шип-паз», подходят для утепления кровли, напольного покрытия и каркаса. Ширина варьируется от 60 до 120 см, толщина – от 12 до 50 мм.

Лего-блоки EverBlock

Внешне они и правда похожи на элементы популярного детского конструктора. Возможно, им и вдохновился инженер из США Арнон Росан. Блоки выполнены из пенобетона и соединяются по типу «шип-паз» без использования клеящих составов. Обрабатывать нужно только вертикальные швы. Водопроницаемость материала составляет менее 3%. Для возведения двухэтажных и более зданий лего-блок армируется через технологические отверстия. Самый распространенный размер блока 25х25х50 см.

Светоблокирующий стеклянный фасад

Фасады из прозрачного стекла легко пропускают солнечные лучи, увеличивая температуру в помещениях. Разработка ученых из института Франкфурта позволяет регулировать светопроницаемость стекол. Теоретически фасад состоит из множества круглых сегментов. Каждый из них содержит тканевый диск с проводами из сплава титана и никеля – они обладают памятью формы и реагируют на температуру окружающей среды. Если в помещении температура падает, материал сворачивается, возвращая стеклу прозрачность, при повышении температуре он затемняет стекла.

 «Живая плитка»

Жидкая плитка, которая реагирует на шаги или прикосновения, меняя рисунок. Поверхность выполнена из закаленного стекла. Ею можно отделать не только напольные покрытия, но и стены, столешницы. Она хорошо поглощает звуки, подавляет вибрацию. Ступать по такой плитке можно почти бесшумно. Из недостатков – неустойчивость к высоким нагрузкам, боязнь острых предметов (могут остаться сколы). Но выглядит такая плитка замечательно.

Токопроводящий бетон Shotcrete

Детище команды ученых из университета Небраски-Линкольна. Токопроводящий бетон, который поглощает и отражает электромагнитные волны разного происхождения. На замену стандартному наполнителю бетона пришел магнетит – минерал природного происхождения, имеющий отличные ферромагнитные свойства. Также присутствуют металлические и углеродные компоненты. Изначально материал проектировался для взлетно-посадочных волос, но может быть использован и в жилых помещениях. Может быть нанесен путем напыления.

Тепловые обои

Их фишка в том, что при изменении температуры воздуха в помещении меняется и рисунок на полотне. Изобретение дизайнера из Китая реагирует на смену теплового режима. Под воздействием тепла на стене появляются бутоны, а затем распускаются цветы. На поверхность изобретатель наносит специальные термочернила. Обои реагируют и на солнечные лучи, и на прикосновение, однако боятся влаги, их нельзя мыть.

Гибкое дерево WoodSkin

Удивительно гибкий материал, которому можно придавать любые абстрактные формы. Состоит из сэндвич-плиток. Применяется полимерная сетка, композитный нейлоновый состав и фанера. Новинка выпускается в рулонах и листах. Форму придают при помощи специальных трехмерных станков, соединяя между собой небольшие элементы. Толщина листа может варьироваться от 4 до 30 миллиметров.

Утеплитель с овечьей шерстью

Новинка, которая с ноября 2017 года доступна и в России. Экологически чистое волокно хорошо изолирует шумы, не горит, подходит для утепления любых помещений. Компания Oregon Shepherd пока производит два типа утеплителя – Batt и Loft. Также утеплитель хорош тем, что поглощает вредные вещества, выделяемые мебелью, синтетическими отделочными материалами и прочими элементами интерьера.

Штукатурка, которая регулирует влажность

Конденсат – проблема, знакомая многим. Разработчики из швейцарской фирмы STO AG представили инновационный материал. Штукатурка эффективно поглощает лишние водяные пары из воздуха (на 1 кв.м. около 90 г). Толщина наносимого слоя – до 2 сантиметров. Нет конденсата, нет плесени и грибков, зато есть ровное экологичное покрытие.

Естественно, разработчики не собираются останавливаться на достигнутом и впереди нас ждут новые интересные открытия. Возможно, они изменят жизнь к лучшему!

Смотрите также:

Современные отделочные материалы

Современный рынок отделочных материалов непрерывно развивается и не стоит на месте, на смену старым технологиям приходят новые.

«Гибкий камень». «Гибкий камень» представляет собой тонкий срез природного песчаника или сланца, закрепленный на гибкой основе. Этот отделочный материал можно использовать на любых недеформирующихся поверхностях как внутри, так и снаружи помещения.

Облицовочный декоративный материал представляет собой плитки из полотна, с нанесенным слоем песчаника в 2-4 миллиметра. При площади полотна в 1м² масса его составляет 2,5-5 кг. Материал выпускается в виде плиток размерами 160х265 мм, 340х500 мм или полотен 1020х2200 мм.

Благодаря тонкому слою гибкий камень просвечивается, что удачно можно использовать в оформлении интерьеров. Облицовка поверхностей «гибким камнем» позволяет получить оригинальный и необычный интерьер как жилых, так и нежилых помещений. На гибкий камень можно наносить фрески и составлять из него мозаичное панно, что добавит статус и шарм интерьеру.

Технология монтажа мало чем отличается от наклейки обоев. Перед облицовкой основание нужно очистить от влаги и загрязнений, выровнять. Пластины «гибкого камня» укладываются как встык, так и с расшивкой. Швы оформляют в цвет материала или закрывают серебристыми, золотистыми молдингами.

«Гибкий камень» — экологически чистый, натуральный материал. Пожаробезопасный (допускается использование при отделке каминов), морозостойкий (после 50 циклов изменения в массе незначительное), долговечный. Вес «гибкого камня» — 2.5-5 кг/кв.м. Гарантия производителей на «гибкий камень» составляет от 15 до 35 лет.

Бесшовные текстильные обои. Бесшовные обои, как понятно из названия, не образуют швов на стыках. Стандартная длина рулона — 50 м. Ширина — от 2.5 м и более (зависит от высоты комнаты).

В отличие от обычных обоев, бесшовные клеят не полосами, а целым полотнищем. Начинают с угла — ставят рулон вертикально и постепенно разматывают его вдоль всех стен. Процесс наклейки — более трудоемкий, но результат того стоит.

Есть несколько способов зафиксировать цельные обои на стене. Первый — клеевой. Клей наносят на поверхность широкими полосами, натягивают ткань и прижимают к стене. Второй способ — фиксация скобами к стене. В этом случае в местах крепления устанавливают специальные рейки из пластика или дерева. Еще один способ — фиксация специальным крепежным профилем.

Бесшовные обои очень прочные, красивые и долговечные, дают интересные визуальные эффекты, увеличивают звукоизоляцию в помещении.

Витражный потолок — один из экслюзивных способов отделки. С его помощью можно подкорректировать пространство помещения, создать живой рисунок в отделке, который украсит интерьер.

Витраж — каркасная конструкция. Установка такого потолка не требует подготовки и ремонта основания. Под витраж можно спрятать и коммуникационные сети.

Существует много технологий изготовления витражей — контурный и фацетный витраж, ручная роспись по стеклу, пленочная технология. Наиболее востребована — техника Тиффани и фьюзинг.

Техника Тиффани получила свое название по имени изобретателя Луи Тиффани. Витраж собирается из цветных стекол, которые раньше соединялись между собой медными проволочками, а в наши дни — медной фольгой.

При применении технологии фьюзинга цветные кусочки стекла соединяют на одном большом стекольном листе. После того, как рисунок полностью собран, этот «пирог» отправляют в печь. Под действием высоких температур композиция спекается в единый витраж.

Галечная плитка. Галька давно используется для декорирования помещений. Чтобы упростить работу с этим материалом, была придумана галечная плитка с мелкой подложкой из стеклосетки. Это гибкие панели, толщина которых составляет 10, 14, 18 и 22 миллиметров, а максимальный размер достигает 100х200 см. Плитка бывает, как правило, красного, зеленого, розового, синего, серого цветов. Благодаря разнообразию форм и размеров гальки не сложно подбирать нужный вариант.

Галечная плитка устанавливается на специальный плиточный клей. После укладки покрытия его обрабатывают воском или специальным составом для защиты от влаги и повреждений.

Трехмерные панели изготавливаются на основе пластике, МДФ, фанеры. Иногда для их украшения используются ценные породы дерева.

Поверхность панелей — специальные элементы в виде пазлов определенной формы и текстуры. При попадании на них света и появляется 3D-эффект.

Отделочные трехмерные панели — универсальный материал для декорирования. Их можно использовать для оформления потолков, стен, межкомнатных перегородок, мебели, фасадов. При этом не обязательно декорировать всю поверхность, достаточно оформить только ее часть.

Помимо оригинального эффекта, декоративные панели улучшают звукоизоляцию и при этом просты в уходе.

Кожаный пол. Современные технологии позволяют создавать напольные покрытия из натуральной кожи. Кожаный пол представляет собой небольшие плитки, нижний слой которых — это подложка из натуральной пробки, основа — ударопрочная и влагостойкая плита HDF, верхний слой — натуральная кожа, спрессованная до максимальной плотности, покрытая ультрапрочным акрилово-полиуретановым лаком.

Плитки оснащены замковой системой (как у ламината), с помощью которой напольное покрытие устанавливается на поверхности пола. Цвета и фактуры кожаного пола — самые разные — черные и цвета слоновой кости, имитация змеиной и крокодиловой кожи.