10 fantastiske menneskeskapte stoffer

Vi vet alle at menneskeheten er i stand til å bli geni. Men hvis du skraper overflaten av det vi kan komme på med, kan de av oss som allerede har oppdaget sjokoladedekket pretzels bli blåst bort. For eksempel visste du at vi har ...

10One-veis Bulletproof Glass

Problemene med de ultrarike er forskjellige enn din eller min. Å gå av markedskreftene som ga oss denne innføringen, de ultrarike bekymre seg for at kuletett glasset som kan redde livene deres, også ville hindre dem fra å skyte tilbake.

Skriv inn enveis ballistisk glass: den stopper kuler bare fra den ene siden, slik at det går tilbake ild. Hvordan oppnås denne trollkarlen, spør du? Ved å knytte to ark med forskjellige plast sammen - et sprøtt akryllag, og et mykere, mer elastisk, polykarbonatlag. Akrylet danner en veldig hard overflate under trykk. Når en kule slår på denne siden, flater laget av det før det knuses og sprer sin energi. Det er da mulig for det støtabsorberende rygglaget å inneholde kulen (og skjærene av akryl) uten å bryte.

Når man skutt fra den andre siden, treffer kulen først polykarbonatet, strekker den først. Denne bøyningen knuser den sprø akryl bak, og etterlater ingen motstand når kulen skyter gjennom, slik at målet kan bli skytespilleren. Men ikke bli for kåt - du legger bare et hull i skjoldet ditt.

9Lidskjerm

En gang var det ikke oppvaskmiddel. Tidligere ble pannene vasket med brus, eddik, sølvsand, Vim eller trådull, men et nytt sprøytebelegg kunne spare mye arbeid og gjøre oppvaskmiddelet selv utdatert. Væske Glass kombinerer silisiumdioksyd med vann eller etanol for å lage en spray som tørker for å danne et lag av "fleksibelt, holdbart glass". Laget er usynlig (500 ganger tynnere enn et menneskehår), giftfritt og avstøter væsker.

Flytende glass vil eliminere behovet for skrubbing, og gjør de fleste rengjøringsprodukter unødvendige, fordi det også gjør overflater anti-bakterielle. Mikrober som lander på overflaten har det vanskelig å bli der. Kast ut blekemiddelet ditt og slå på for å sterilisere en kjøkkenvask. Dette betyr at en behandlet overflate i medisinske applikasjoner kan steriliseres med bare varmt vann, uten behov for kjemiske desinfeksjonsmidler.

Belegget kan brukes til å behandle plantefungalinfeksjoner og forsegle kurver for bedre flaskeforseglinger. Vi prøver ikke å selge det her (løfte!), Men dette materialet avviser væsker, er giftfritt, fleksibelt, antibakterielt, pustende, slitesterkt og usynlig. Oh, og det er også skitt billig. Enten er det et mirakel, eller den fine utskriften er usynlig også. Tiden vil vise.

8Amorf metall

Amorft metall er et materiale som tillater golfklubber å treffe hardere, kuler å streike med mer kraft, motorer og kirurgiske kniver for å vare lenger. I motsetning til navnet, kombinerer den den vanlige styrken av metall med overflatenes hardhet i glass. I videoen ovenfor er to kulelager lagret, en på stål og en på amorf metall. Lageret hopper mye høyere av det amorfe metallet og fortsetter å gå for en ubehagelig lang tid.

Påvirkningen av lageret etterlater faktisk mange små "groper" i stålet, noe som betyr at stålet absorberer og sprer energiens kraft. Det amorfe metallet er jevnt, noe som betyr at all energi fra effekten overføres tilbake til lageret, noe som forårsaker høyere sprett.

De fleste metaller har en krystallinsk atomstruktur, som er veldig bestilt og repeterende. Under påvirkning eller annet stress, kan atomerplaner i metallet "glide" permanent for å danne synlige bukser. Amorft metall har en uordnet, tilfeldig atomstruktur, noe som betyr at slike slips blir forhindret og atomene reagerer på sin opprinnelige posisjon.

7Starlite

http://www.youtube.com/watch?&v=W4nnLP-uTI?t=2m30s

En plast med utrolig varmebestandighet, Starlites kvalitet som en termisk isolator er faktisk så svimlende at for en stund antok folk bare at oppfinneren ble bleknet. Da, etter det ovennevnte TV-stedet, ble det britiske atomvåpenetablering (AWE) kommet i kontakt. De utsatte det for kjernefysisk-flash-nivået av varme, opp til nivået på 75 Hiroshimas. Prøven var fint, hvis det var litt forkullet. En forsker bemerket "Normalt gjør vi en test hvert par timer fordi vi må vente på [materialet] å avkjøle seg. Vi gjør det hvert 10. minutt, og det er satt der ler mot oss. "

I motsetning til andre høyytelsesisolatorer produserer Starlite ingen giftige røyk under varme og er også utrolig lett. De potensielle bruksområdene i romfartøyer, brannskytter, flyruter eller militær bruk er uendelige, men Starlite har aldri forlatt laboratoriet. Oppfinner Maurice Ward døde i 2011 uten noen gang å patentere eller lisensiere sin opprettelse. Alt som er kjent er at det består av "opptil 21 organiske polymerer og kopolymerer, og små mengder keramikk".

6Aerogel

Først forestill deg en porøs substans med en slik lav tetthet at en 2,5 cm (1 cm) kube av den kan ha det indre overflaten av et helt fotballfelt. Deretter slutte å beskatte fantasien din og akseptere at et slikt stoff allerede finnes. Mer en kategori enn et bestemt materiale, Airgel er en form som visse stoffer kan støpes inn i hvis lave masse gjør det til en av de største isolatorene vi har (et Airgel-vindu 2,5 cm tykt har en varmebeskyttende kvalitet på en Vindu som er 25 cm tommer.

Alle de letteste stoffene som er kjent for mennesker er aerogels. Silica Airgel - hovedsakelig tørket silisiumgel - veier kun 3 ganger mer enn luft. Men samtidig som den er veldig sprø, kan den også støtte mer enn 1000 ganger sin egen vekt. Graphene Airgel (bildet ovenfor) er laget av karbon, og dens faste komponent er 7 ganger lettere enn luft.

Den har en svampete tekstur, og kan samtidig gjøres hydrofob (avviser vann) og lipofil (absorberer olje). Av denne grunn blir det hyped som en metode for å knuse opp oljeutslipp, fordi dens massive indre overflate betyr at den kan absorbere 900 ganger den eier vekt. Og den svampete teksten betyr at når den er fylt med olje, kan den bli "revet ut", slenget tilbake i vannet og fylt på nytt. Og du trodde at karbon var helt ubrukelig.

5DMSO

DMSO er et kjemisk løsningsmiddel, opprinnelig et biprodukt av trepulping. Det eksisterte i nesten 100 år før det medisinske potensialet ble realisert på 1960-tallet. En viss Dr Jacobs oppdaget at det penetrerte huden raskt og dypt uten å skade vev. Dette betyr stort potensial for å bære medikamenter over membraner og inn i kroppen uten å bryte huden, fjerne faren for infeksjon.

Den har egne fordeler, reduserer betennelsen i forbindelse med forstuinger, leddgikt og brannskader, og gir umiddelbar smertelindring som kan vare opptil seks timer. Det trenger også på finger og tånegler, noe som betyr at det kan brukes til å levere anti-soppmedisiner.

Dessverre har DMSO hatt problemer. Når det medisinske potensialet ble oppdaget, var det allerede kommersielt tilgjengelig som en industriell kjemikalie. Denne brede tilgjengeligheten sørget også for sin appell i øynene til narkotikabedrifterne - hvis de ikke kunne patentere og monopolisere det, ville det ikke være et potensial for fortjeneste. Også det faktum at bivirkninger inkluderer et sterkt tilfelle av hvitløk pust reduserer ytterligere markedsførbarhet, noe som betyr at DMSO hovedsakelig brukes kun innen veterinærmedisin.

4Carbon Nanotubes

En karbon nanorør er effektivt et etatomisk tykt ark med karbon rullet inn i en sylinder. På molekylært nivå ser resultatet ut som et kyllingrull og er det sterkeste materialet som er kjent for vitenskapen. Seks ganger lettere enn stål og potensielt hundrevis av ganger sterkere, fører rørene også varme bedre enn diamant og utfører elektrisitet mer effektivt enn kobber.

Å være så tynn, er de naturlig usynlige for det blotte øye, og en samling nanorør i deres rå tilstand ser ut som en petriskål full av sot. For å kunne utnytte deres mekaniske (og elektroniske) egenskaper krever "spinning" av mange billioner av disse usynlige strenger, noe som ikke var mulig før relativt nylig.

En av de mest slående potensielle bruksområder er å lage kabler for en heis i det ytre rommet (en ganske gammel og til nylig helt upraktisk ide, på grunn av at det ikke er mulig å lage en løftekabel på 100 000 kilometer som ikke ville kollapse under egen vekt). De kan også brukes til å kurere kreft - tusenvis kan passe inn i en individuell celle, og belegning dem med folsyre får dem til å målrette og binde seg til kreftceller. Rørene vil da bli oppvarmet med en infrarød laser, som ideelt sett forårsaker at cellene dør. Andre bruksområder er sterkere, lettere kroppsarmer, mer effektive vindmølleblader på vindmølleparker, og gjør den smakeste osteskiven du kan forestille deg.

3Pykrete

I 1942 hadde briterne et problem. De trengte flybåter for å bekjempe tyske U-båter, men det var ikke noe ekstra stål å bygge noe. En mann som heter Geoffrey Pyke mente at kanskje en stor flytende isøya kunne være svaret, men denne ideen hadde blitt foreslått (og deretter latterliggjort og dumpet) to år tidligere. Is kan være billig, men det knuses også uten mye provokasjon eller til slutt smelter.

Imidlertid slo et par New York-forskere på en blanding av is og tremasse som ikke bare svømte, men var så kulebestandig som murstein, splittret og smeltet ikke. Materialet kan bli bearbeidet som tre, eller kastet inn i former som et metall. I vann ville et isolerende skall av vått tremasse dannes, forhindre videre smelting, og ethvert skip laget av det kan teoretisk repareres mens det fortsatt er til sjøs.

Men for alle sine overraskende kvaliteter var Pykrete i siste instans ikke egnet for det tiltenkte formål. En 1000-tonn skala modell ble raskt bygget og holdt frosset av en hestekrefter motor, men det ble funnet at isen ville sakke over tid, med mindre det ble beholdt til en temperatur på -16 grader F, noe som ville kreve et komplisert system av kanaler. Det ble også påpekt at den store mengden av tremasse som kreves ville være nok til å på alvor påvirke papirproduksjonen. Pykrete ble til slutt en kreativ, fascinerende og ubøyelig fiasko.

2BacillaFilla

Betongalder over tid, tar på det syke forurenset grå utseendet vi alle vet og utvikler brudd i prosessen. Reparasjoner er tidkrevende og kostbare - hvis grunnlaget for en bygning sprekker, er det ofte ingen enkel måte å fikse det på. Mange bygninger i jordskjelvssoner er enkelt blitt revet av denne grunnen.

Men en gruppe studenter ved Newcastle University (UK) har produsert en genetisk modifisert mikrobe, som har blitt "programmert til å svømme ned fine sprekker i betong [og produsere] en blanding av kalsiumkarbonat og bakteriell lim ... å" strikke "bygningen tilbake sammen".

Programmeringen av BacillaFilla-sporer betyr at de bare begynner å spire i kontakt med betong, kan fornemme når de når bunnen av sprekker (reparasjonen er ikke aktivert før de gjør det), herdes til samme styrke som den omkringliggende betongen, og har et innebygd selvdestruksjonsgen for å hindre at de går i rogue og produserer massive betongtumorer. Det er også miljøpåvirkninger - 5% av alle menneskeskapte karbondioksid er fra produksjon av betong. Det er håpet at sporene vil kunne forlenge levetiden til strukturer som ville være svært kostbare å gjenoppbygge.

1D3O

Impaktbeskyttelse har alltid vært et vanskelig problem - hvordan lager du noe som gir ekte beskyttelse uten å bli for tung eller ufleksibel? Plastknekker, for eksempel, begrenser bevegelsen og kan fortsatt overføre effekter til bein.

D30 tilbyr en genial løsning på dette problemet. Det er et materiale laget av "intelligente molekyler" som beveger seg fritt (som Play-Doh) under forsiktig trykk, men låser seg når det blir vanskelig. Jakker er allerede på markedet som inneholder D30 pads som gir fleksibilitet, samt beskyttelse mot asfalt, baseball flaggermus eller knyttneve du ved et uhell kan gå inn i. Pads er lav profil, noe som gjør jakkene egnet for stuntmenn eller til og med politiet.

Materialet fungerer egentlig på et kjent prinsipp, ligner blandingen av maisstivelse og vann du husker fra grunnskoleforskningseksperimenter. (Noen mennesker fyller selv bassenger med ting.)