Tekstil elektronik
Jika kita bertemu lagi pada tahun 2020 nanti, kemungkinan besar pakaian kita akan dibuat dari kain elektronik. Mengapa membawa-bawa begitu banyak gadget yang begitu mudah hilang ketika kita bisa membawa-bawa komputer kita? Kami akan membuat pakaian di permukaan yang video pilihan kami akan terus diproyeksikan (kecuali kami bosan sampai-sampai kami harus mematikannya). Bayangkan saja bagaimana rasanya memakai, katakanlah, jas hujan panjang yang menjadi tempat pajangan yang terus menunjukkan langit malam secara real time. Anda dapat berbicara di "telepon", cukup dengan membuat gerakan tangan yang mengaktifkan elektronik di kerah jaket, dan kemudian hanya memikirkan tentang apa yang ingin kami katakan (sisanya akan diambil alih oleh antarmuka khusus). Kemungkinan tekstil elektronik benar-benar tidak terbatas.
Logam amorf
Logam amorf, juga disebut kaca metalik, tersusun dari molekul logam dengan struktur atom yang tidak teratur. Mereka bisa dua kali lebih kuat dari baja. Karena strukturnya yang tidak teratur, mereka mampu mendistribusikan dampak energi eksternal lebih efisien daripada kisi kristal logam, yang memiliki titik rawan. Logam amorf dibuat dengan pendinginan logam cair yang sangat cepat sebelum dapat disejajarkan kembali dengan struktur kristal sebelumnya.
Logam amorf mungkin menjadi generasi lapis baja berikutnya untuk peralatan militer sebelum digantikan pada pertengahan abad ini oleh "intanoid", bahan nano di mana atom karbon dihubungkan bersama dengan cara yang sama seperti pada fragmen kisi kristal berlian. Dari sudut pandang lingkungan, logam amorf memiliki sifat yang meningkatkan efisiensi jaringan listrik sebanyak 40 persen, sehingga menghindari pelepasan ribuan ton polutan ke atmosfer.
Video promosi:
Berlian buatan
Kami mulai membahas lebih banyak berlian yang ditanam secara artifisial menggunakan deposisi uap kimia, yang menandai waktu ketika semua bagian mesin akan dibuat dari bahan ini. Intan adalah bahan struktural yang ideal: ia memiliki kekuatan yang sangat besar, tetapi pada saat yang sama ringan, ia dibuat dari unsur karbon yang banyak tersedia. Ini dicirikan oleh sifat-sifat seperti konduktivitas termal yang hampir maksimum dan refractoriness tertinggi di antara semua material. Dengan memasukkan jumlah pengotor minimum, Anda bisa mendapatkan hampir semua warna yang bisa dibayangkan. Bayangkan sebuah pesawat terbang di mana ratusan ribu bagian bergerak dibuat dari bagian berlian yang dipotong dengan sempurna. Mesin seperti itu akan sekuat jet tempur modern manapun,berapa F-22 saat ini lebih unggul dari Fokker Dr. I terbitan 1917.
Aerogel
Aerogel menempati 15 halaman dari Guinness Book of Records, lebih banyak dari materi yang ada. Ada yang menyebutnya "asap beku". Bahan yang benar-benar tidak dapat dimengerti ini dibuat dengan pengeringan superkritis dari gel cair yang terdiri dari aluminium, silikon, kromium, timah atau karbon dioksida. Ini adalah 99,8 persen kosong, yang membuat aerogel tembus cahaya. Ini adalah isolator yang luar biasa: jika Anda memiliki pelindung aerogel, Anda dapat dengan mudah melindungi diri Anda dari semburan api dari penyembur api. Ini berhenti dingin seefektif panas. Sangat mungkin untuk membangun rumah yang hangat di bulan dari aerogel. Aerogel memiliki luas permukaan yang luar biasa karena struktur internal berpori: kubus aerogel dengan sisi 2,5 cm memiliki luas permukaan total yang setara dengan lapangan sepak bola. Meskipun kekuatannya rendah, aerogel dianggap sebagai komponen potensial untuk baju besi militer karena sifat isolasi mereka.
Tabung nano karbon
Nanotube karbon adalah rantai panjang molekul karbon yang dihubungkan bersama oleh ikatan kimia terkuat, ikatan sp2 yang bahkan melampaui ikatan yang menghubungkan molekul karbon dalam berlian. Tabung nano karbon memiliki banyak sifat fisik yang menakjubkan, termasuk yang disebut konduktivitas balistik, yang membuatnya ideal untuk digunakan dalam elektronik, dan kekuatan tarik yang sangat tinggi sehingga merupakan satu-satunya zat yang dapat digunakan untuk membuat elevator ruang angkasa. Kekuatan spesifik tabung nano karbon adalah 48.000 kNm / kg, yang merupakan yang tertinggi di antara semua bahan yang diketahui. Sebagai perbandingan, baja karbon tinggi memiliki faktor kekuatan 154 kNm / kg, yang berarti tabung nano karbon 300 kali lebih kuat. Mereka bisa digunakan untuk membangun menara setinggi beberapa kilometer.
Metamaterial
Metamaterial adalah materi yang sifat-sifatnya tidak ditentukan oleh sifat-sifat unsur-unsur penyusunnya melainkan oleh struktur periodik yang dibuat secara artifisial. Mereka dapat digunakan untuk membuat jubah tembus pandang gelombang mikro, pelindung tembus pandang 2D, dan bahan dengan sifat optik tidak biasa lainnya. Induk mutiara mendapatkan warna cerahnya berkat metamaterial organik. Beberapa memiliki indeks bias negatif, sifat optik yang dapat digunakan untuk membuat "lensa super" dengan resolusi optik kurang dari panjang gelombang radiasi yang menghasilkan gambar! Teknologi ini disebut intrascopy subwavelength. Metamaterial akan digunakan dalam perangkat optik array bertahap,mampu menciptakan hologram yang sempurna pada tampilan dua dimensi. Hologram ini bisa begitu sempurna sehingga seseorang, yang berdiri 15 sentimeter dari layar dan mengintip ke kejauhan dengan teropong, bahkan tidak akan menyadari bahwa itu adalah hologram.
Busa logam
Busa logam adalah apa yang Anda dapatkan dengan menambahkan bahan berbusa, bubuk titanium hidrida, ke aluminium cair dan kemudian dinginkan. Hasilnya adalah struktur yang sangat kuat, sementara relatif ringan karena 75-95 persen udara. Karena kepadatannya yang sangat rendah, busa logam seharusnya digunakan sebagai bahan bangunan di koloni luar angkasa. Beberapa busa logam sangat ringan sehingga dapat mengapung di permukaan air, menjadikannya ideal untuk membangun kota terapung, seperti yang dijelaskan oleh Marshall Savage dalam bukunya yang terkenal, The Millennium Project.
Superalloy
Superalloy adalah istilah yang digunakan untuk logam yang dapat berfungsi pada suhu yang sangat tinggi, hingga 1100 C °. Mereka populer sebagai bahan untuk zona super panas dari turbin mesin roket. Mereka juga digunakan untuk membuat struktur bernapas mutakhir seperti pesawat ramjet hipersonik. Terbang melintasi langit dengan kapal supersonik, kita harus ingat bahwa kita berhutang kesempatan ini kepada superalloy.
Aluminium oksida transparan
Korundum transparan (aluminium oksida) tiga kali lebih kuat dari baja namun memancarkan cahaya. Jumlah aplikasi yang mungkin untuk bahan ini luar biasa. Bayangkan gedung pencakar langit atau seluruh kota, yang sebagian besar terbuat dari baja transparan. Cakrawala masa depan mungkin terlihat sangat berbeda: itu tidak akan menjadi monolit, tetapi sekelompok titik yang mengambang di udara (hunian buram dan tempat lain). Stasiun luar angkasa raksasa, dibangun dari aluminium oksida transparan, dapat berlayar di orbit Bumi yang rendah tanpa menimbulkan titik hitam yang tidak menyenangkan saat terbang di atas kepala orang. Ngomong-ngomong, kamu akhirnya bisa membuat pedang transparan nyata darinya!
Fullerene yang ditanam secara artifisial
Berlian, tentu saja, sangat kuat, tetapi tabung nano berlian teragregasi (disebut fullerene amorf) masih lebih kuat. Fullerene amorf memiliki modulus curah isotermal 491 Gigapascal (GPa), yang lebih tinggi dari intan - 442 GPa. Pada gambar, Anda dapat melihat bahwa struktur berskala nano dari fullerene memberikan tampilan pelangi yang indah. Fullerene bisa jauh lebih kuat dari berlian, tapi ini sangat intensif energi. Setelah Zaman Berlian, kita pasti akan memasuki Zaman Fullerene, dan teknologi kita akan menjadi lebih maju.
