Saj ni res, pa je: Osupljivi materiali


Na internetu se da najti sezname mnogih stvari in eden zanimivejših je zagotovo 7 Man-Made Substances that Laught in the Face of Physics. Originalni seznam si lahko ogledate tu (če ste pristaš raznih čudnih/zanimivih/osupljivih stvari, še malce pobrskajte za seznami na straneh Cracked ali recimo Listverse (oz. po delu o znanosti)). Pa da vidimo, katere snovi so si prislužile ta laskavi naziv.

Ferofluidi

ježkasti ferofluid matematični vzorčki

Ferofluid: na kratko – je tekočina, ki se pod vplivom magnetnega polja močno polarizira. Na dolgo – je koloid (oz. suspenzija) iz zelo zelo majhnih (1-10nm) feromagnetnih delcev v tekočini (ponavadi organskem topilu ali vodi, ki vsebuje sredstvo za zmanjšanje površinske napetosti) in je superparamagneten. Pod vplivom magnetnega polja preide v trdno fazo – nastanejo osupljive skulpture (v obliki ježkov, božičnih drevesc in še česa bolj abstraktnega) (lahko si ogledate ferofluid v akciji). Zaradi zmožnosti menjave agregatnih stanj (in ostalih presenetljivih lastnosti) se jih uporablja kot tesnila (npr. v trdem disku), lubrikante, v stealth tehnologiji za barvo, ki absorbira radarske valove, v medicini za povečanje kontrasta pri slikanju z magnetno resonanco in še in še …  Če ga hočete imeti doma, so navodila za izdelavo tu.

Aerogel

frustracija, ko ne moreš prižgati vžigalice :) fire proof your crayons

‘Zamrznjeni dim’ – aerogel je trdna snov z zelo majhno gostoto, ki nastane, ko s Kistlerjevim postopkom nadomestijo tekočo komponento gela z zrakom – snov tako na koncu vsebuje kar 90% zraka. Uporablja se ga pretežno kot izolacijski material (za toplovode oz. kakršnekoli cevi, hladilnike, pečice, oblačila), saj ima najnižjo toplotno prevodnost in najmanjšo gostoto med trdnimi materiali (med neverjetne lastnosti spadajo tudi nizka prehodnost zvoka, odlična absorbcija energije, nizka dielektrična konstanta …). Je tudi ognjevaren material, kar dokazujeta zgornji fotografiji in prenese velike obremenitve, če ga le ne poskušate prelomiti na pol.

 

Perfluoroogljiki

izgleda kot osnovnošolska kemija

Ste se kdaj vprašali, ali nam bo uspelo dihati pod vodo? No, znanstvenikom je to že uspelo … na nek način. Zgoraj omenjena tekočina ima to lepo lastnost, da se v njej lahko raztopi ogromne količine kisika in tako predstavlja super kandidata, ki bi nadomestil zrak, ko ta lahko povzroča težave (npr. za potapljače ali astronavte). Miši, ki so sodelovale pri eksperimentih pa so dočakale klavrn konec, saj jim je vdihavanje tekočine uničilo prepono. Znanstveniki so neuspeh pripisali nečistočam v tekočini, pa vendar … Poleg eksperimentov, ki mejijo na znanstveno fantastiko se snov uporablja tudi za umetno kri, v kozmetiki in pri ultrazvoku. (za več branja o dihanju tekočine si preberite wiki članek)

Elastični prevodniki

ekran, tanek kot list papirja ... za v žep :)

Še pomnite, kako so včasih izgledali računalniški ekrani – gromozanska škatla, ki je na mizi delala samo zgago. Za njo so prišli LCD (Liquid Crystal Display) zasloni, ki so mnogokrat povečali efektivno površino vašega delovnega prostora. In sedaj prihajajo na vrsto še tanjše, še manj prostor-jemajoče iznajdbe. Japonski znanstveniki so organske tranzistorje natisnili na elastične prevodne materiale in tako napravili raztegljive elektronske pole. S takim materialom bi lahko naredili ultra tanke elastične zaslone (ki bi jih lahko brez težav nosili s seboj v žepu) ali pa recimo umetno kožo za robote in inteligentne površine. 

Ne-Newtonske tekočine

za ure in ure zabave

Predstavljajte si, da imate v posodi tekočino, a ko po njej udarite, se vam zdi, da ste udarili po trdni snovi. Ne, niste spili kakega kozarčka preveč, le na ne-Newtonsko tekočino ste naleteli. To je snov, katere viskoznost se spreminja v odvisnosti od sile, ki deluje nanjo. Kako se snov obnaša v različnih situacijah lahko vidite na sledečih videih mnogih poskusov (internet jih je res poln):  bazen v Barceloni,  zvočniki, Mythbusters … V živo ste poskuse lahko videli letos konec maja na Prešernovem trgu ob zaključku Znanstivala dogodivščin (pripravila sta ga Hiša eksperimentov in Fakulteta za naravoslovje in matematiko v Mariboru), če ste ga zamudili, si vseeno lahko ogledate posnetek dogodka.

V praksi mislijo tekočine s takimi lastnostmi uporabiti za ščitnike in zaščitno opremo, saj bi omogočale gibljivost in šele ob udarcu (metek, brca ali zamah s kladivom) postale tako ‘trdne’, da bi obvarovale uporabnika. Tu je tudi posnetek takih ščitnikov v akciji.

Tekočine s takšnimi lastnostmi ni posebej težko izdelati kar doma, za najosnovnejši model potrebujete le koruzni škrob in vodo.

Prozorni aluminij (ki ga dejansko poznamo že v obliki rubinov in smaragdov, a so ti malce dragi)

si predstavljate, da bi se lahko vozili v transparentnem avtu?

Aluminij, kot vemo, ponavadi ni material, skozi katerega bi videli, kaj se dogaja na njegovi drugi strani in čeprav so v seriji Zvezdne steze nekaj takega transparentnega aluminija naročili, smo vedeli, da gre najverjetneje le za znanstveno fantastiko. A to ni ustavilo znanstvenikov in z obstreljevanjem delčka aluminija (velikega le za dvajsetino debeline lasu) z rentgenskimi žarki (energije tam od 0,12 do 12keV)  jim je uspelo izbiti elektron iz notranjih lupin vsakega atoma ne da bi s tem vplivali na njegovo kristalno zgradbo – za vsega 40 femtosekund so dobili material, skoraj prozoren za ultravijolično svetlobo. Ne zveni še veliko, vendar bomo mogoče s pomočjo teh eksperimentov nekoč ugotovili, kako izvesti jedrsko fuzijo kar tu na Zemlji ali pa bomo znali narediti prozorne oklepe in vzdržljivejše okenske šipe.

Ogljikove nanocevke

nano - svet prihodnosti (vsaj dokler ne pride femto)

Material prihodnosti – je le ena od alotropnih modifikacij ogljika v obliki tankih in dolgih cevk (poleg diamantov, grafita in fulerena60 (tista nogometni žogi podobna tvorba)). Ogljikove nanocevke so ekstremno trpežen in močan material z zanimivimi električnimi lastnostmi, ki je tudi izjemno lahek. Njihova uporaba bi segala na področja nanotehnologije, optike, računalništva, elektronike, medicine … vendar je ena izmed njihovih glavnih pomanjkljivosti njihova toksičnost, kar bi znalo omejiti njihovo uporabo. (za bolj poglobljeno branje priporočam Wikipedijina članka o nanocevkah in njihovi uporabi ter še ‘skrajšano’ verzijo)

(Hvala za idejo Janezu, ki se zahvaljuje za link Branki)

, , , , ,

  1. #1 by Mateja on October 25, 2009 - 20:03

    Awesome! Kolk bi blo kul met tak bazen ne-Newtonske tekočine na mafijskem pikniku!

(will not be published)