figure

Самозатягивающийся бетон и жидкая теплоизоляция

Материалы будущего

Если вам кажется, что до фантастического будущего еще очень долго, вы глубоко ошибаетесь. В рамках очередного обзора мы познакомим вас с самыми невероятными материалами, которые уже приносят пользу людям или которые вполне предназначены для сегодняшней эксплуатации.

Вначале мы познакомим вас с супергидрофобными материалами. На лидирующем месте среди  подобных коммерческих технологий находится компания Ultratech Int. В ассортименте выпускаемой фирмой продукции отметим покрытие Gentoo. Эту полимерную пленку, толщина которой не превышает нескольких миллиметров, напыляют аналогично спрею для покрытия одежды, обуви или другой рабочей поверхности. Пленка служит для эффективного отталкивания воды одновременно с грязью, бактерий и других растворенных в жидкости частиц. Gentoo можно использовать в качестве эффективного изолятора для защиты от дождя электроники. Также стоит упомянуть об еще более функциональном материале, выпускаемом компанией — Ultratech Ultra-Ever Dry. В нем сочетается комплекс супергидрофобных свойств и олеофобных, то есть он применяется для отталкивания масел, жиров и других неполярных загрязнителей. Хотя может показаться, что речь идет об очередной фантастике.

Теперь перейдем к другой разновидности фантастических материалов, располагающихся на противоположном полюсе. Речь идет о гидрогелях. Если из гидрофильных молекул полимеров создать гибкую сеть, она может применяться для накапливания и удерживания влаги от 30-ти до 60-ти раз более своего объема. Применение гидрогелей уже эффективно реализуется в сфере сельского хозяйства. С их помощью растения точечно обеспечиваются водой. Недавно американским ученым удалось разработать «инъецирующий бинт» на основе гидрогелей, чтобы останавливать с его помощью внутренние кровотечения. В ближайшей перспективе, наверняка, для гидрогелей придумают массу вариантов эффективного применения. Возможно, научатся создавать структуры, изменяющие свою форму в соответствии с уровнем влажности. С подобными технологиями можно познакомиться в ролике, который сняли ученые, работающие в Гарвардском университете.

Жидкая теплоизоляция

Если продолжить разговор о гидрогелях, то стоит рассказать о более воздушных материалах – аэрогелях, получивших поэтическое название «застывшего дыма» или «твердого воздуха». Речь идет о тех же гелях, в которых жидкую фазу заменили газовой. Так удалось получить чрезвычайно низкую плотность материала и набор великолепных теплоизолирующих свойств. Для теплоизоляции их и используют. Кроме того, на космическом зонде Stardust аэрогель применялся для улавливания частиц космической пыли.

Инженеры компании Aerogel Technologies предлагают ряд коммерческих продуктов, в основе которых лежит материал Airloy. Они не обладают такой уж хрупкостью, в чем можно убедиться, посмотрев демонстрационный ролик Aerogel Technologies. В нем убедительно доказывается, что механические свойства современных аэрогелей ничуть не хуже прочих изоляционных материалов.

Фантастические перспективы могут быть связаны и с самым обыкновенным материалом, например, бетоном, производить который научились в глубокой древности. В 2015 г. был продемонстрирован метод, который разработал Хендрик Йонкер, получивший за это European Inventor Award 2015. Метод эффективно применяется для самостоятельного восстановления повреждений бетона.

Метод ученого заключается во внесении бактерий Sporosarcina pasteurii или Bacillus pseudofirmus в структуру бетона. Бактерии способны столетиями находиться в спящей форме, если им не будет хватать кислорода и воды. При образовании трещины в материале, она начинает заполняться воздухом и влагой, что приводит к активизации микробов. Начинается процесс превращения внесенного в структуру бетона лактата кальция в известь, залечивающую повреждение.