10 fantastiske menneskeskabte stoffer

Vi ved alle, at menneskeheden er i stand til geni. Men hvis du ridse overfladen af, hvad vi kan komme op med, kan selv de af os, der allerede har opdaget chokoladedækkede pretzler blæst væk. Vidste du at vi har ...

10One-vejs Bulletproof Glas

Problemet med de ultra-rige er anderledes end din eller mine. Går af markedskræfterne, der gav os denne post, bekymrer den ultra-rige for, at det skuddækkende glas, der kan redde deres liv, også forhindrer dem i at skyde tilbage.

Indtast en-vejs ballistisk glas: det stopper kugler kun fra den ene side, hvilket giver mulighed for returbrand. Hvordan opnås denne wizardry, spørger du? Ved at sammenlægge to ark af forskellige plast sammen - et skørt akryllag og et blødere, mere elastisk polykarbonatlag. Akryl danner en meget hård overflade under tryk. Når en kugle rammer denne side, flader laget af det, inden det knuses og spredes dets energi. Det er så muligt for det stødabsorberende bagsidelag at indeholde kuglen (og akrylskårene) uden at bryde.

Når skuddet er skudt fra den anden side, rammer kuglen først polykarbonatet og strækker det først. Denne bøjning knuser den skøre akryl bagved og efterlader ingen modstand, når kuglen skyder igennem, hvilket gør det muligt for målet at blive skytteren. Men lad dig ikke blive for cocky - du sætter bare et hul i dit skjold.

9Liquidglas

Engang var der ikke parabol sæbe. Tidligere blev pander vasket med sodavand, eddike, sølv sand, Vim eller tråduld, men en ny sprøjtbelægning kunne spare masser af arbejde og gøre skålen sædvanlig forældet. Flydende glas kombinerer siliciumdioxid med vand eller ethanol for at gøre en spray, som tørrer til dannelse af et lag af "fleksibelt, holdbart glas". Laget er usynligt (500 gange tyndere end et menneskehår), giftfri og afviser væsker.

Flydende glas ville fjerne behovet for skrubning og gøre de fleste rengøringsprodukter unødvendige, fordi det også gør overfladerne antibakterielle. Mikrober, der lander på overfladen, har svært ved at opholde sig der. Smid din blegemiddel og simpelthen tænde for at sterilisere en køkkenvask. Det betyder, at en behandlet overflade i medicinske applikationer kan steriliseres med kun varmt vand uden behov for kemiske desinfektionsmidler.

Belægningen kan bruges til at behandle plantesvampinfektioner og forsegle kurver for bedre flaskeforseglinger. Vi forsøger ikke at sælge det her (løfte!), Men disse ting afviser væsker, er giftfri, fleksibel, antibakteriel, åndbar, holdbar og usynlig. Åh, og det er også snavs billigt. Enten er det et mirakel, eller det fine print er også usynligt. Det vil tiden vise.

8Amorf metal

Amorft metal er et materiale, der gør det muligt for golfklubber at ramme hårdere, kugler til at strejke med mere kraft, motorer og kirurgiske knive til at vare længere. I modsætning til dets navn kombinerer den den sædvanlige styrke af metal med overfladens hårdhed. I videoen ovenfor springes to kuglelejer, en på stål og en på amorf metal. Lejeret hopper meget højere ud af det amorfe metal og holder på en ubehageligt lang tid.

Påvirkningen af ​​lejerne efterlader faktisk mange små "pits" i stålet, hvilket betyder, at stålet absorberer og spreder energiens effekt. Det amorfe metal er dog glat, hvilket betyder, at al energi fra effekten overføres tilbage til lejet, hvilket forårsager den højere afvisning.

De fleste metaller har en krystallinsk atomstruktur, som er meget ordnet og gentagende. Under indflydelse eller andet stress kan fly af atomer i metalen permanent 'glide' for at danne synlige bukser. Amorft metal har en uordnet, tilfældig atomstruktur, hvilket betyder, at sådanne slips forhindres, og atomerne reagerer på deres oprindelige position.

7Starlite

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

En plastik med utrolig varmebestandighed, Starlite's kvalitet som en termisk isolator er faktisk så svimlende, at i et stykke tid antog folk bare, at opfinderne blev bedraget. Derefter kom den britiske atomvåben etablering (AWE) i kontakt med ovenstående tv-punkt. De udsatte det for atomvarme-flash-niveauer af varme, op til niveauet af 75 Hiroshimas. Prøven var fint, hvis en smule charred. En videnskabsmand bemærkede "Normalt foretager vi en test hvert par timer, fordi vi skal vente på [materialet] at afkøle. Vi gør det hvert 10. minut, og det er der og griner på os. "

I modsætning til andre højtydende isolatorer producerer Starlite ingen giftige dampe under varme og er også utrolig letvægt. De potentielle anvendelser i rumskibe, brandbeklædning, flyskibe eller militær brug er uendelige, men Starlite har aldrig forladt laboratoriet. Opfinder Maurice Ward døde i 2011 uden nogen sinde at patentere eller licensere sin skabelse. Alt, hvad der er almindeligt kendt, er, at det består af "op til 21 organiske polymerer og copolymerer og små mængder keramik".

6Aerogel

Først forestil dig et porøst stof med en sådan lav densitet, at en 2,5 centimeter (1 in) kube af den kunne have det indre overfladeareal af en hel fodboldbane. Dernæst stop med at beskatte din fantasi og acceptere, at et sådant stof allerede eksisterer. Mere en kategori end et bestemt materiale, Airgel er en form, at visse stoffer kan støbes i, hvis lave masse gør den til en af ​​de største isolatorer vi har (et Airgel vindue på 2,5 cm tykt har den varmebeskyttende kvalitet af en vindue, der er 25 cm tyk.

Alle de letteste stoffer, der er kendt for mennesket, er aerogels. Silica Airgel - hovedsagelig tørret siliciumgel - vejer kun 3 gange mere end luft. Men samtidig med at den er meget sprød, kan den også støtte mere end 1000 gange sin egen vægt. Graphene Airgel (billedet ovenfor) er lavet af kulstof, og dets faste komponent er 7 gange lysere end luft.

Den har en svampet tekstur, og kan samtidig laves hydrofob (afviser vand) og lipofil (absorberer olie). Af denne grund bliver det hyped som en metode til at dryppe olieudslip, fordi dens massive indre overflade betyder, at den kan absorbere 900 gange, der ejer vægt. Og den svampede tekstur betyder, at den, når den er fyldt med olie, kan "vrides ud", slunges tilbage i vandet og fyldes igen. Og du troede, at kulstof var helt ubrugeligt.

5DMSO

DMSO er et kemisk opløsningsmiddel, der oprindeligt var et biprodukt af træpulpning. Det eksisterede i næsten 100 år, før dets medicinske potentiale blev realiseret i 1960'erne. En bestemt Dr Jacobs opdagede, at det trængte hurtigt og dybt ind i huden uden at beskadige væv. Dette betyder stort potentiale til at transportere stoffer over membraner og ind i kroppen uden at bryde huden og fjerne risikoen for infektion.

Det har fordele af sig selv, hvilket reducerer inflammationen forbundet med forstuvninger, gigt og forbrændinger og giver øjeblikkelig smertelindring, der kan vare op til seks timer. Det trænger også ind i fingre og tånegle, hvilket betyder, at det kan bruges til at levere anti-fungal medicin.

Desværre har DMSO haft sine problemer. Da dets medicinske potentiale blev opdaget, var det allerede kommercielt tilgængeligt som et industrielt kemikalie. Denne brede tilgængelighed sørgede også for sin appel i lægemiddelvirksomhedernes øjne - hvis de ikke kunne patentere og monopolisere det, ville der ikke være noget overskudspotentiale. Også det faktum, at bivirkninger omfatter et stærkt tilfælde af hvidløg åndedræt yderligere reducerer markedsførbarhed, hvilket betyder, at DMSO hovedsagelig kun anvendes inden for veterinærmedicin.

4Carbon Nanotubes

En carbon nanotube er effektivt et one-atom-tykt lag af carbon rullet ind i en cylinder. På molekylært niveau ser resultatet ud som et kast kyllingetråd og er det stærkeste materiale kendt for videnskaben. Seks gange lettere end stål og potentielt hundredvis stærkere, udfører rørene også varme mere effektivt end diamant og udfører elektricitet mere effektivt end kobber.

De er så tynde, de er naturligvis usynlige for det blotte øje, og en samling nanorør i deres rå tilstand ligner en petriskål fuld af sod. For at kunne udnytte deres mekaniske (og elektroniske) egenskaber kræver "spinning" af mange trillioner af disse usynlige strings, hvilket ikke var muligt før relativt nylig.

En af de mere slående potentielle anvendelser gør kabler til en elevator i det ydre rum (en temmelig gammel og indtil for nylig fuldstændig upraktisk idé på grund af det umulige at lave et 100.000 kilometer (62.000 mil) liftkabel, der ikke ville falde sammen under sin egen vægt). De kan også bruges til at helbrede kræft - tusinder kan passe ind i en individuel celle, og belægning dem med folsyre får dem til at målrette og binde med kræftceller. Rørene vil derefter blive opvarmet med en infrarød laser, hvilket ideelt set forårsager, at disse celler dør. Andre anvendelser omfatter stærkere, lettere kropsarme, mere effektive vindmøllevinger på vindmølleparker, og gør den smukkeste osteskårer du kan forestille dig.

3Pykrete

I 1942 havde briterne et problem. De havde brug for luftfartsselskaber til at hjælpe med at bekæmpe tyske U-Både, men der var ikke noget ekstra stål til at bygge noget. En mand kaldet Geoffrey Pyke mente, at måske en stor flydende isø kan være svaret, men denne ide var blevet foreslået (og derefter latterliggjort og dumpet) to år tidligere. Is kan være billig, men det bryder også uden meget provokation eller til sidst smelter.

Men et par New York-forskere ramte en blanding af is og træmasse, der ikke blot flydede, men var så kuglebestandig som mursten, splittet og smeltede ikke. Materialet kan bearbejdes som træ eller støbes i former som et metal. I vand ville en isolerende skal af vådt træmasse dannes, hvilket forhindrer yderligere smeltning, og ethvert skib, der er fremstillet af det, kan teoretisk repareres, mens det stadig er til søs.

Men for alle sine overraskende kvaliteter var Pykrete i sidste ende ikke egnet til det tilsigtede formål. En 1.000 tons skala model blev hurtigt bygget og holdt frosset af en enkelthestekraftmotor, men det blev fundet, at isen ville sænke over tid, medmindre den blev holdt til en temperatur på -16 grader F, hvilket ville kræve et kompliceret kanalkanal. Det blev også påpeget, at den store mængde træmasse der kræves ville være tilstrækkelig til alvorligt at påvirke papirproduktionen. Pykrete var i sidste ende et kreativt, fascinerende og uhåndterligt fiasko.

2BacillaFilla

Betonalder over tid, tager det syge forurenede grå udseende, vi alle ved og udvikler brud i processen. Reparationer er tidskrævende og dyre - hvis fundamentet for en bygning revner, er der ofte ingen nem måde at klare det på. Mange bygninger i jordskælvszoner er simpelthen revet ned af denne grund.

Men en gruppe studerende ved Newcastle University (UK) har produceret en genetisk modificeret mikrobe, der er "programmeret til at svømme ned fine revner i beton [og producere] en blanding af calciumcarbonat og bakteriel lim ... til at" strikke "bygningen tilbage sammen".

"Programmeringen" af BacillaFilla-sporerne betyder, at de kun begynder at spire i kontakt med beton, kan mærke, når de når bunden af ​​revner (reparation er ikke aktiveret, før de gør), hærder til samme styrke som den omgivende beton og har et indbygget selvdestruktiv gen for at forhindre, at de går slyngel og producerer massive konkrete tumorer. Der er også miljømæssige konsekvenser - 5% af alt menneskeskabt carbondioxid er fra produktionen af ​​beton. Det er håbet, at sporerne vil være i stand til at forlænge strukturenes levetid, der ville være meget dyrt at genopbygge.

1D3O

Påvirkningsbeskyttelse har altid været et svært problem - hvordan laver du noget, der giver ægte beskyttelse uden at blive for tung eller ufleksibel? Plast knæpuder, for eksempel, begrænser bevægelsen og kan stadig overføre slag til knogle.

D30 tilbyder en genial løsning på dette problem. Det er et materiale lavet af 'intelligente molekyler', der bevæger sig frit (som Play-Doh) under forsigtigt pres, men låser op, når de rammes hårdt. Jakker er allerede på markedet, der indeholder D30 puder, der giver fleksibilitet, samt beskyttelse mod asfalt, baseball flagermus eller næver, du måske ved et uheld går ind i. Padsne er lavprofilerede, hvilket gør jakkerne velegnede til stuntmenn eller endda politi.

Materialet virker faktisk på et velkendt princip, der ligner blandingen af ​​majsstivelse og vand, du husker fra grundskoleforskningseksperimenter. (Nogle mennesker selv fylder pools med ting.)