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令人驚異的10種人造物質(zhì)
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來源 新材料在線 人類的創(chuàng)造力一直在帶給世界驚喜，我們永遠不知道明天會有什么新的東西出現(xiàn)。但是，如果我們僅僅看到這些新事物的表面，那將會是巨大的損失。今天，我們就帶大家來深度解析10種偉大的人造物質(zhì)。 人類的創(chuàng)造力一直在帶給世界驚喜，我們永遠不知道明天會有什么新的東西出現(xiàn)。但是，如果我們僅僅看到這些新事物的表面，那將會是巨大的損失。今天，我們就帶大家來深度解析10種偉大的人造物質(zhì)。 10、單向防彈玻璃 單向防彈玻璃，顧名思義，它可以阻止子彈從一個方向射入，卻不妨礙子彈從相反方向射出。你肯定會疑惑如何實現(xiàn)這么神奇的效果，其實這并不是單一的一層玻璃，而是夾了兩種不同的塑料——脆性的丙烯酸層和較軟的、更有彈性的聚碳酸酯層。丙烯酸在壓力下形成非常堅硬的表面，當子彈擊中它時，該層在粉碎之前展平并且消除了能量。這樣，減震的背層就有可能控制住子彈（和丙烯酸碎片）而不破碎。當另一面受到射擊時，子彈首先擊中聚碳酸酯，它被初步拉伸。這種彎曲粉碎了背面的脆性丙烯酸，當子彈擊穿時不留下任何阻力。 9、液態(tài)玻璃 洗潔精還沒發(fā)明出來以前，人們用蘇打水、食醋、人造絨或鋼絲絨來清洗鍋具�，F(xiàn)在，發(fā)明了一種新的涂料，噴涂了這種涂料的鍋具將無需擦洗，不再用到洗潔精，也可以節(jié)省大量的勞力。液態(tài)玻璃把二氧化硅與水或乙醇相結(jié)合，制成噴霧，噴霧干燥后形成一層“有彈性的，超耐用的玻璃”。這種涂層是不可見的（只有人的頭發(fā)厚度的1/500），無毒且無排斥。 液態(tài)玻璃無需擦洗，免去了大多數(shù)的清潔產(chǎn)品的使用。因為它賦予表面抗菌性，因此可以扔掉你的漂白劑只需對廚房水槽消毒。也就是說，如果它應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備中，處理過的表面可以只用熱水滅菌，而無需化學(xué)消毒劑。 這個東西排斥液體，無毒、柔軟、抗菌、透氣、耐用和不可見，最重要的，它也非常便宜。它是否是一個奇跡，或者該涂層是否不可見，時間會告訴我們。 8、非晶態(tài)金屬 非晶態(tài)金屬，與它的名字相反，它具有金屬的常規(guī)強度和玻璃的表面硬度。如果兩個滾珠軸承分別在鋼上和非晶態(tài)金屬上被彈起，在非晶態(tài)金屬上的軸承反彈得高的多，這是因為鋼吸收并消散了沖擊的能量，而非晶態(tài)金屬卻把沖擊能量反傳給軸承，導(dǎo)致更高的彈跳。 多數(shù)的金屬具有晶體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是規(guī)則有序。在沖擊或其他應(yīng)力下，金屬面的原子可以永久“滑動”，形成可見的凹痕。非晶態(tài)金屬的原子結(jié)構(gòu)是無序的、隨機的，意味著不能產(chǎn)生這樣的“滑動”，原子被彈回其初始位置。 7、Starlite 這是一種令人難以置信的耐熱性塑料，Starlite作為絕熱體的質(zhì)量非常驚人的，以至于有一段時間人們認為它的發(fā)明者在騙人。隨著電視的曝光，英國原子武器機構(gòu)（AWE）開始研究它們。它們可以承受熱核閃光級脈沖，并且不會產(chǎn)生很高的熱量，節(jié)約了大量的冷卻時間。 與其他高性能絕緣體不同，Starlite在加熱條件下不產(chǎn)生任何有毒氣體，并且十分輕巧，在航天飛機、消防服、飛機或軍事的應(yīng)用潛力是無窮的。但Starlite從來沒有離開過實驗室。發(fā)明家 Maurice Ward 在2011年去世而沒有申請專利，也沒授權(quán)他的創(chuàng)作。大家只知道它是由“多達21種有機聚合物和共聚物，以及少量陶瓷組成”。 6、氣凝膠 有這樣一種低密度的物質(zhì)，只需要2.5cm3就可以有整個足球場的內(nèi)表面積，這就是氣凝膠。氣凝膠是人類已知的最輕的物質(zhì)，二氧化硅氣凝膠——本質(zhì)上是干燥的硅膠——重量比空氣重3倍。盡管氣凝膠本身非常脆，它卻可以支撐1000倍于自身重量的物質(zhì)。石墨烯氣凝膠由碳制成，其固體成分只有空氣1/7重。 氣凝膠具有海綿狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過處理可以變得疏水而親脂。由于這個原因，它被大肆宣傳作為擦拭漏油的方法，由于其巨大的內(nèi)表面積，它可以吸收自身重量900倍的油。而它的海綿結(jié)構(gòu)意味著，一旦充滿油，可以“擰干”，再繼續(xù)吸油。 5、DMSO DMSO是一種化學(xué)溶劑，最初是木材制漿的副產(chǎn)物。它在20世紀60年代實現(xiàn)醫(yī)療潛力之前存在了近100年。Jacobs博士發(fā)現(xiàn)，它能迅速深入滲透皮膚而無損組織。這意味著它有作為藥物攜帶者通過膜進入體內(nèi)而不破壞皮膚的巨大潛力，除去了感染的危險。它可以減少與扭傷、關(guān)節(jié)炎及燒傷相關(guān)的炎癥并提供長達六小時的即時緩解疼痛效果。它也可以穿透手指和腳趾甲，這意味著它可以用于傳遞抗真菌的藥物。 不幸的是，DMSO也有其問題。當其藥用潛能被發(fā)現(xiàn)時，它已經(jīng)是市售的工業(yè)化學(xué)品。這種廣泛的可用性降低了利潤空間。此外，DMSO強烈的大蒜味進一步降低了可售性，S使得它大多用在獸醫(yī)學(xué)中。 4、碳納米管 形象地說，碳納米管是由單原子層厚的碳片材卷成的圓筒。碳納米管是科學(xué)界公知的最強材料。它的密度只有鋼的1/6，強度卻是其的數(shù)百倍，它的導(dǎo)熱性比鉆石好，導(dǎo)電性比銅優(yōu)。因為非常薄，它們實質(zhì)上是肉眼不可見的。為了能夠利用其機械（電子）性能，我們需要把數(shù)以萬億的碳納米管編織起來。 它們一個較為引人注目的潛在用途是制造太空升降機的電纜，除此之外，也可以用于治療癌癥。其他可以想象的應(yīng)用包括更強、更輕的防彈衣，風(fēng)電場的更有效的風(fēng)車葉片，制造靈巧的奶酪切片機等。 3、Pykrete 1942年，英國人遇到了一個問題。他們需要航空母艦以協(xié)助打擊德國的U-型潛艇，但沒有多余的鋼去建造。一個叫Geoffrey Pyke的人認為，也許一個巨大的浮冰島嶼可以成為解決的方案，但這個想法在兩年前已經(jīng)提出，當時已被嘲笑和廢棄。因為人們認為冰可以輕易的被打碎，且最終將熔化。 然而，一對紐約的科學(xué)家夫婦偶然發(fā)現(xiàn)冰和木漿的混合物，不僅可以漂浮，也可以作為大塊的防彈、防碎材料且不熔融。該材料可像木頭一樣被加工，或像金屬一樣被澆鑄成型。濕木漿的絕緣外殼在水中形成，防止進一步融化，從理論上來說，由它制造的任何船舶，會在海上時刻自動修復(fù)。 但是，實際的結(jié)果卻和預(yù)期的不同。但人們發(fā)現(xiàn)，除非保持在-16華氏度，否則冰會隨著時間而松弛，這意味著還需要一個復(fù)雜的管道系統(tǒng)。也有人指出，制造該混合物所需的大量木漿會嚴重影響造紙業(yè)的生產(chǎn)。Pykrete最終只能是一個創(chuàng)造性的、令人著迷的，但不能實現(xiàn)的失敗產(chǎn)物。 2、BacillaFilla 如大家所知，混凝土路面隨著使用時間增加呈現(xiàn)出病態(tài)的灰白色，甚至形成裂縫。對此進行維修是一件耗時且昂貴的工作。 紐卡斯爾大學(xué)(英國)的一群學(xué)生制造出一種轉(zhuǎn)基因細菌，它被用來“填補混凝土的細小裂縫，并產(chǎn)生碳酸鈣和細菌膠的混合物，以修復(fù)建筑物。” BacillaFilla孢子與混凝土接觸時開始發(fā)芽，當?shù)竭_裂縫底部時可以感受到(修復(fù)在到達底部時被激活)，修復(fù)的強度與周圍混凝土相同，并有一個內(nèi)置的自我銷毀基因阻止它們?nèi)テ茐暮彤a(chǎn)生大量的混凝土瘤。希望孢子能夠延長建筑物的壽命，以減少非常昂貴的重建。 1、D30 沖擊力防護一直是一個難題——如何提供真正的保護，而不過于沉重或不靈活? D30為這個問題提供了一個巧妙的解決方案。它由“智能分子”構(gòu)成，在溫和的壓力下自由移動，但當用力擊打時則鎖住。市售的夾克已經(jīng)含有D30墊，它提供靈活性，同時防護你偶然遇到的路面擦傷、棒球或拳頭擊打。這種材料制作的夾克適合特技演員乃至警察。 |
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