4 Неймовірних хімічних субстанції, відкриті людьми
Вчені відкривають і створюють нові матеріали постійно, від легких твердих речовин, що використовуються NASA, до металів, які плавляться в руці. Ми знайшли для вас кілька неймовірних хімічних речовин, відомих і не дуже.
Аерогель: найлегше тверда речовина
Цей дивовижний гель являє собою найлегше в світі тверда речовина. З моменту його винаходу в 1931 році американським вченим Самюелем Кистлер, він використовувався в космічних місіях для збору пилу з хвоста комети, Держагентство для розробки ізольованих наметів і навіть для виготовлення одягу, яка захищає людину від екстремального тепла.
NASA назвало його «синім димом», оскільки виглядає він як голограма.
Крутим ця речовина роблять його парадоксальні властивості. Цей жорсткий гель складається здебільшого з повітря, тому важить мало, нагадуючи губку. При цьому він відмінно відштовхує тепло. Як видно на знімку нижче, він захищає квітка від сильного полум`я.
Окремі молекули, які складають аерогель, діють подібно мініатюрним бейсбольним рукавичок - вони вловлюють швидко рухомі частинки, не пошкоджуючи їх. Це властивість виявилося вкрай корисним під час місії NASA Stardust.
Вчені наповнили силікатним аерогелем масивний колектор в формі ракетки, який знаходився зовні на кораблі Stardust. Його мета була в захопленні тендітних частинок, які залишаються після комети Уайльд-2, не пошкоджуючи їх. Оскільки аерогель міцний і щодо прозорий, вчені з легкістю виявили та витягли частки пізніше для аналізу.
Попередник аерогеля структурно нагадує желе. Желатиновий порошок в желе утворює гнучкий, рідкий розчин при змішуванні з теплою водою, після чого охолоджується до жорсткої заплутаною мережі, яка хімічно нагадує неслухняний м`яч в упряжці, приймаючи встановлену форму. Якщо ви нагрієте желе, воно висохне і ви знову отримаєте порошок.
Аерогель, з іншого боку, складається не з желатину. Найчастіше його роблять з кремнію, найпоширенішого мінералу в земній корі Землі. Вологий аерогель проходить через цикл охолодження і нагрівання під тиском, що дозволяє йому зберігати свою форму навіть після висихання. Одержаний аерогель практично повітряний, твердий і дуже легкий. На дотик він як пінополістирол. Аерогель можна зробити навіть самостійно, якщо знати як.
Галій: метал, який плавиться при кімнатній температурі
Цей м`який, блискучий і одночасно твердий метал досить незвичайний. При низьких температурах він приймає тверду форму. Але при нагріванні до кімнатної температури він плавиться в блискучу калюжу.
До сих пір його основне застосування було в сфері виробництва смартфонів, аерокосмічній галузі та в сфері зв`язку. І хоча цей хімічний елемент присутній в періодичній таблиці, в природі він не зустрічається. Його сліди можна знайти в цинковій руді і боксити, з яких роблять алюміній. Ще він є на Amazon, де його можна купити всього за 10 баксів.
І якщо вам вдасться його роздобути, тримайте його подалі від техніки - він погано впливає на інші метали. Особливо це буде помітно, якщо алюміній на спинці вашого телефону подряпаний, що дозволить галію проникнути глибше в металеву решітку. Якщо облити галієм подряпану кришку iPhone, то через кілька годин вона повністю розкладеться.
Алмазні нанонити: можлива основа для космічного ліфта?
Це относітельноновое рукотворне волокно з атомів вуглецю, збудованих в зигзагоподібну структуру, походжу на алмазну, може бути самим міцним і жорстким наноматеріалів з усіх, що ми коли-небудь робили.
Відкрите в 2014 році, це волокно виявило силу, яка перевершує вуглецеві нанотрубки, ще один надміцний і легкий матеріал. При цьому воно надзвичайно тонка. Всього три атома в поперечнику, набагато тонше за людську волосину. Оскільки ця структура була відкрита зовсім недавно, її склад ще повинні підтвердити знімки високої роздільної здатності.
Властивості і поведінка теж потребують глибшого розуміння, перш ніж її можна буде виробляти в комерційних масштабах. Але якщо все вийде, ці алмазні нановолокна можуть в теорії стати досить міцними, щоб лягти в основу кабелю для космічного ліфта. Інші кандидати, наприклад сталь, ламаються під власною вагою.
феромагнітна рідина
Ця схожа на дикобраза купка надтонких магнітних частинок - заліза, як правило - це рідина, яка починає танцювати і вибудовувати неймовірні структури при впливі магнітного поля.
Кожна окрема крихітна частка в феррофлюіде (ferrofluid) покрита поверхнево-активною речовиною, яке перешкоджає злипанню частинок разом, і суспендованих в рідині - воді, наприклад. Ці частинки не схожі на магніти на вашому холодильнику. Це «парамагнітні» частинки, тобто стають крихітними магнітами в присутності магнітного поля, які рухаються і злипаються з іншими крихітними магнітами в поле.
Феромагнітна рідина була створена в 1963 році вченим NASA Стівом Паппелом як прототип для ракетного палива, яке повинно було рухати космічний апарат після застосування магнітного поля на неї. Найдивніше в феромагнітних рідинах то, що вони ведуть себе одночасно як рідини і як тверді матеріали.
