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9 materiales interesantes que podrían dar forma al futuro

9 materiales interesantes que podrían dar forma al futuro

Los materiales del futuro no son solo una palabra de moda, es un campo emocionante con desarrollos que podrían generar grandes innovaciones para todo, desde materiales de construcción hasta ropa. En este artículo, veremos 9 materiales interesantes que podrían convertirse en algo común en nuestras vidas. Esta lista está lejos de ser exhaustiva y no está en ningún orden en particular.

No dude en agregar cualquier sugerencia que le gustaría ver en la sección de comentarios.

Aerogel

El aerogel es algo bastante sorprendente y de hecho tiene récords en el Libro Guinness de los Récords. A veces también se lo denomina "humo congelado". Este material está compuesto por geles líquidos secos supercríticos de alúmina, cromo, óxido de estaño o carbono. El aerogel tiene un 99,8% de espacio vacío, lo que lo hace semitransparente. Ok, sé que la mayoría de las cosas son en realidad espacios vacíos cuando llegas al nivel atómico, ¡pero sabes a qué me refiero! El aerogel es un gran aislante, por ejemplo, puedes colocar crayones en un trozo de aerogel y calentar desde abajo con un soplete, adivina qué, ¡no se derretirán!

Este material tiene una superficie increíble dentro de sus estructuras fractales internas. Un cubo con una dimensión de 2,54 cm de este material tiene una superficie interna equivalente a un campo de fútbol completo. Con su densidad muy baja, Aerogel se puede utilizar en futuras armaduras militares debido a sus propiedades aislantes. El aerogel de grafeno, por ejemplo, tiene una densidad más baja que el helio y es solo el doble que el del hidrógeno en0,16 mg / cm3.

[Fuente de imagen: JovanCormac a través de Wikimedia Commons]

Seda de araña artificial

La seda de araña es literalmente un material maravilloso de la naturaleza, pero ha resultado difícil de sintetizar. Muchas instituciones han trabajado en el problema, pero una startup japonesa llamada Spiber bien puede haberlo resuelto. Han logrado decodificar el gen responsable de la producción de fibroína en las arañas. Esta proteína clave se utiliza para crear hebras de seda súper fuertes.

Después de descifrar el componente clave, la empresa ha desarrollado bacterias de bioingeniería que permitirán su producción en masa. Incluso pueden crear un nuevo tipo de seda en 10 días, desde el concepto hasta el producto final. Las bacterias se alimentan con azúcar, sal y otros micronutrientes para producir proteína de seda a cambio. Parece un comercio justo. Esta proteína luego se convierte en un polvo fino, se hila y se procesa para crear fibras, compuestos y, de hecho, cualquier cosa. Un solo gramo de fibroína puede producir9 kilometros de seda!

Nanotubos de carbon

Los nanotubos de carbono son largas cadenas de carbono que se mantienen unidas con enlaces sp2 que son más fuertes que los enlaces sp3 de los diamantes. Estas notables estructuras tienen innumerables propiedades asombrosas. Estos incluyen el transporte de electrones balísticos, excelente para la electrónica, ya que tiene una resistencia a la tracción muy alta, lo que los convierte en candidatos para aplicaciones potenciales como ascensores espaciales.

Los nanotubos de carbono tienen resistencias específicas de hasta48.000 kN.m / kg, más fuerte que la mayoría de los otros materiales conocidos. El acero con alto contenido de carbono, a modo de ejemplo, 154 kN.m / kg. ¡Los nanotubos son, por tanto, unas 300 veces más resistentes que el acero! Podrías construir torres increíblemente altas, quizás kilómetros de altura, con un material como este.

Metamateriales

Estos materiales son cualquier cosa que obtenga sus propiedades de su estructura más que de su composición. Se han utilizado para crear "capas de invisibilidad" de microondas, capas de invisibilidad 2D y otros materiales con propiedades ópticas inusuales. La madreperla, por ejemplo, es un ejemplo de un metamaterial natural que le da su hermoso color arcoíris. Algunos metamateriales incluso tienen índices de refracción negativos. ¡Esto podría permitir que se usen para crear "superlentes" que resuelven características más pequeñas que la longitud de onda de la luz! Una tecnología llamada imágenes de sublongitud de onda, un término simple que se explica por sí mismo, nos gusta.

Los metamateriales podrían usarse en ópticas de matriz en fase que generarían hologramas perfectos en una pantalla 2D. Con buena pinta.

Metal amorfo

Los metales amorfos, o vidrios metálicos, son básicamente metales con una estructura atómica desordenada. Pueden tener hasta el doble de resistencia que el acero. Debido a su estructura, pueden dispersar la energía del impacto de manera muy eficaz, incluso más que el cristal metálico. Estos materiales se forman enfriando rápidamente el metal fundido antes de que haya tenido tiempo de alinear su estructura cristalina.

Podrían ser utilizados por los militares para la próxima generación de armaduras, pero actualmente se usan para municiones perforantes. También tienen aplicaciones en redes eléctricas, en particular transformadores de metales amorfos.

Espuma de metal

La espuma de metal se crea al agregar un agente espumante e hidruro de titanio en polvo al aluminio fundido que luego se deja enfriar. Este proceso produce una sustancia muy fuerte que es muy ligera, es 75-95% espacio vacío después de todo. Debido a su alta relación resistencia / peso, se han propuesto espumas metálicas como materiales de construcción potenciales para colonias espaciales. Algunas de estas espumas metálicas pueden flotar en el agua, lo que podría significar que tendrían aplicaciones para ciudades flotantes.

Alúmina transparente

La alúmina transparente es aproximadamente tres veces más resistente que el acero, además de que es transparente. Esto conduce a una serie de aplicaciones potenciales para este material. Podrías revestir todo un rascacielos con él. Los horizontes futuros podrían parecerse más a una serie de puntos negros flotantes (para habitaciones privadas) en lugar de los monolitos de hoy. Su gran resistencia también podría significar que tiene aplicaciones como vidrio a prueba de balas.

E-textiles

Es posible que la ropa del futuro no dependa únicamente de la naturaleza voluble de la moda. Bien pueden tener textiles electrónicos integrados. ¿Por qué llevar un dispositivo cuando puedes usarlo? Incluso podrías proyectar videos de elegir "sobre" tu ropa, nos hizo pensar en los Teletubbies. ¿Qué hay de hacer una videollamada a través de la muñeca o la palma de la mano (si usa guantes textiles electrónicos)? Es posible que podamos integrar interfaces de pensamiento a habla con estos textiles. Las posibilidades son casi ilimitadas.

Algunos de estos materiales pueden incluso "absorber" energía de su entorno y del movimiento cinético, etc. Quizás podrían tener aplicaciones para fines médicos, como controlar la salud del usuario. Con buena pinta.

Superpegamento molecular

¿Alguna vez ha experimentado el fenómeno doloroso, a menudo frustrante, de juntar los dedos con el pegamento tradicional? Sí, es molesto, pero ¿te imaginas uno que se una a nivel molecular? Investigadores de la Universidad de Oxford han logrado crear tal pegamento. Una solución inspirada nada menos queStreptococcus pyogenes, la bacteria carnívora!

El equipo consideró una sola proteína de la bacteria, a saber, la que usa para unirse a las células humanas. A partir de esto, desarrollaron un pegamento que forma enlaces covalentes cuando entra en contacto con una proteína asociada. La unión es increíblemente fuerte, cuando se probó, el equipo utilizado para medir su resistencia se rompió antes que el pegamento. Ahora todo lo que queda es desarrollar un medio para incorporar las proteínas en otras estructuras con el fin de crear pegamentos selectivos increíblemente fuertes.

Fuentes:Bote salvavidas, Gizmodo

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