10 substances synthétiques étonnantes

Nous savons tous que l'humanité est capable de génie. Mais si vous grattez la surface de ce que nous pouvons imaginer, même ceux d'entre nous qui ont déjà découvert des bretzels au chocolat peuvent être époustouflés. Par exemple, saviez-vous que nous avons…

Verre à l'épreuve des balles 10One-Way

Les problèmes des ultra-riches sont différents des vôtres et des miens. Si l’on se fie aux forces du marché à l’origine de cette présence, les ultra-riches s’inquiètent du fait que le verre pare-balles qui pourrait leur sauver la vie les empêcherait également de riposter.

Entrez dans un verre balistique à sens unique: il bloque les balles d’un seul côté, permettant ainsi le retour du feu. Comment cette magie est-elle réalisée, demandez-vous? En prenant en sandwich deux feuilles de matières plastiques différentes: une couche d'acrylique fragile et une couche de polycarbonate plus souple et plus élastique. L'acrylique forme une surface très dure sous pression. Quand une balle frappe ce côté, la couche l'aplatit avant de se briser, ce qui dissipe son énergie. Il est alors possible que la couche arrière absorbant les chocs contienne la balle (et les éclats d'acrylique) sans se rompre.

Cependant, lorsqu'elle est tirée de l'autre côté, la balle frappe d'abord le polycarbonate, l'étirant initialement. Cette courbure brise l'acrylique fragile derrière elle, ne laissant aucune résistance une fois que la balle a percé, permettant ainsi à la cible de devenir le tireur. Mais ne soyez pas trop arrogant - vous venez de percer un trou dans votre bouclier.

9 verre liquide

Il était une fois, le savon à vaisselle n'existait pas. Dans le passé, les casseroles étaient lavées avec du soda, du vinaigre, du sable argenté, du Vim ou de la laine de verre, mais un nouveau revêtement en spray permettait d’économiser beaucoup de travail et de rendre le savon à vaisselle lui-même obsolète. Liquid Glass combine du dioxyde de silicium avec de l'eau ou de l'éthanol pour former un spray qui sèche pour former une couche de «verre souple et super durable». La couche est invisible (500 fois plus fine qu'un cheveu humain), non toxique et repousse les liquides.

Le verre liquide éliminerait le besoin de récurer et rendrait inutile la plupart des produits de nettoyage, car il rendait également les surfaces antibactériennes. Les microbes qui atterrissent à la surface ont du mal à y rester. Jetez votre eau de Javel et allumez-la simplement pour stériliser un évier de cuisine. Cela signifie que dans les applications médicales, une surface traitée peut être stérilisée avec de l'eau chaude uniquement, sans nécessiter de désinfectant chimique.

Le revêtement peut être utilisé pour traiter les infections fongiques des plantes et pour sceller les bouchons de liège afin d’améliorer l’étanchéité des bouteilles. Nous n'essayons pas de le vendre ici (promis!), Mais cela repousse les liquides, il est non toxique, flexible, antibactérien, respirant, durable et invisible. Oh, et c'est aussi très bon marché. Soit c'est un miracle, soit les détails sont invisibles aussi. Le temps nous le dira.

8 métal amorphe

Le métal amorphe est un matériau qui permet aux clubs de golf de frapper plus fort, aux balles de frapper avec plus de force, aux moteurs et aux couteaux chirurgicaux de durer plus longtemps. Contrairement à son nom, il combine la résistance habituelle du métal à la dureté superficielle du verre. Dans la vidéo ci-dessus, deux roulements à billes sont renvoyés, l'un sur acier et l'autre sur métal amorphe. Le roulement rebondit beaucoup plus haut que le métal amorphe et continue pendant une période inconfortablement longue.

L’impact du roulement laisse en réalité de nombreux «creux» dans l’acier, ce qui signifie que l’acier absorbe et dissipe l’énergie de l’impact. Le métal amorphe est lisse, ce qui signifie que toute l’énergie de l’impact est renvoyée au roulement, ce qui provoque un rebond plus important.

La plupart des métaux ont une structure atomique cristalline, très ordonnée et répétitive. Sous des impacts ou d'autres contraintes, les plans des atomes dans le métal peuvent «glisser» en permanence pour former des bosses visibles. Le métal amorphe a une structure atomique aléatoire désordonnée, ce qui signifie que de tels glissements sont empêchés et que les atomes rebondissent à leur position initiale.

7Starlite

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

En tant que plastique offrant une incroyable résistance à la chaleur, la qualité de Starlite en tant qu'isolant thermique est tellement stupéfiante que pendant un certain temps, les gens ont simplement supposé que son inventeur était trompé. Ensuite, à la suite du spot télévisé ci-dessus, le British Atomic Weapons Establishment (AWE) est entré en contact. Ils l'ont soumis à des éclats de chaleur de niveau flash nucléaire, jusqu'à 75 Hiroshima. L'échantillon était bon, même s'il était un peu carbonisé. Un scientifique a déclaré: «Normalement, nous faisons un test toutes les deux heures car nous devons attendre que le matériau refroidisse. Nous le faisons toutes les 10 minutes, et il est assis là à se moquer de nous. "

Contrairement aux autres isolants hautes performances, Starlite ne produit aucune fumée toxique à la chaleur et est également extrêmement léger. Les applications potentielles dans les navettes spatiales, les combinaisons de lutte contre les incendies, les avions de ligne ou les utilisations militaires sont infinies, mais Starlite n'a jamais quitté le laboratoire. L'inventeur Maurice Ward est décédé en 2011 sans avoir jamais breveté ni concédé de licence pour sa création. Tout ce qui est connu est qu’il est composé de “jusqu’à 21 polymères et copolymères organiques et de petites quantités de céramique”.

6Aerogel

Imaginons d’abord une substance poreuse d’une densité si faible qu’un cube de 2,5 cm (1 pouce) pourrait avoir la surface interne d’un terrain de football entier. Ensuite, arrêtez de taxer votre imagination et acceptez qu’une telle substance existe déjà. Plus qu’un matériau spécifique, l’aérogel est une forme dans laquelle certaines substances peuvent être moulées et dont la faible masse en fait l’un des meilleurs isolants que nous ayons (une fenêtre de l’aérogel de 2,5 cm (1 po) d’épaisseur a la même qualité de protection contre la chaleur fenêtre de 25 cm (10 po) d'épaisseur.

Toutes les substances les plus légères connues de l'homme sont des aérogels. Silica Airgel - essentiellement du gel de silicium séché - ne pèse que trois fois plus que l’air. Cependant, tout en étant très fragile, il peut également supporter plus de 1000 fois son propre poids. L'aérogel de graphène (illustré ci-dessus) est en carbone et sa composante solide est 7 fois plus légère que l'air.

Il a une texture spongieuse et peut être rendu simultanément hydrophobe (repousse l'eau) et lipophile (absorbe l'huile). Pour cette raison, il est utilisé comme une méthode pour éponger les marées noires, car sa surface interne énorme signifie qu’il peut absorber 900 fois son poids. Et sa texture spongieuse signifie qu’une fois remplie d’huile, elle peut être «essorée», remise dans l’eau et remplie à nouveau. Et vous pensiez que le carbone était totalement inutile.

5DMSO

Le DMSO est un solvant chimique, à l'origine un sous-produit de la réduction en pâte du bois. Il existait depuis près de 100 ans avant que son potentiel médical ne soit réalisé dans les années 1960. Un certain Dr Jacobs a découvert qu'elle pénétrait la peau rapidement et profondément sans endommager les tissus. Cela représente un énorme potentiel pour transporter des médicaments à travers les membranes et dans le corps sans se déchirer la peau, éliminant ainsi le risque d'infection.

Il a ses propres avantages: il réduit l'inflammation associée aux entorses, à l'arthrite et aux brûlures et procure un soulagement immédiat de la douleur pouvant durer jusqu'à six heures. Il pénètre également dans les doigts et les orteils, ce qui signifie qu'il peut être utilisé pour administrer des médicaments antifongiques.

Malheureusement, le DMSO a eu ses problèmes. Lorsque son potentiel médicinal a été découvert, il était déjà disponible dans le commerce en tant que produit chimique industriel. Cette vaste disponibilité a également gâché son attrait aux yeux des sociétés pharmaceutiques. Si elles ne pouvaient pas breveter et monopoliser le produit, il n’y aurait aucun potentiel de profit. En outre, le fait que les effets secondaires comprennent un fort cas d'haleine d'ail réduit encore les possibilités de commercialisation, ce qui signifie que le DMSO est principalement utilisé uniquement en médecine vétérinaire.

Nanotubes de carbone 4

Un nanotube de carbone est en réalité une feuille de carbone d'un atome d'épaisseur laminée dans un cylindre. Au niveau moléculaire, le résultat ressemble à un rouleau de grillage et constitue le matériau le plus solide connu de la science. Six fois plus légers que l'acier et potentiellement plusieurs fois plus solides, les tubes conduisent également la chaleur plus efficacement que le diamant et conduisent l'électricité plus efficacement que le cuivre.

Étant si minces, ils sont naturellement invisibles à l'œil nu, et une collection de nanotubes à l'état brut ressemble à une boîte de Pétri pleine de suie. Pour pouvoir exploiter leurs propriétés mécaniques (et électroniques), il est nécessaire de «filer» de nombreux milliards de milliards de ces cordes invisibles, ce qui n’était pas possible jusqu’à une date relativement récente.

L’une des utilisations les plus frappantes est la fabrication de câbles pour un ascenseur dans l’espace (une idée assez ancienne et jusqu’à récemment totalement irréalisable, en raison de l’impossibilité de fabriquer un câble d’ascenseur de 100 000 kilomètres (62 000 milles) qui ne s’effondrerait pas. son propre poids). Ils pourraient également être utilisés pour soigner le cancer - des milliers de personnes peuvent s'intégrer dans une cellule individuelle et les enduire d'acide folique les fait cibler et se lier aux cellules cancéreuses. Les tubes seraient ensuite chauffés avec un laser infrarouge, provoquant idéalement la mort de ces cellules. D'autres utilisations incluent une armure plus forte et plus légère, des pales d'éoliennes plus efficaces dans les parcs éoliens et la fabrication de la plus fine trancheuse à fromage que vous puissiez imaginer.

3Pykrete

En 1942, les Britanniques ont eu un problème. Ils avaient besoin de porte-avions pour aider à combattre les sous-marins allemands, mais il n’y avait pas d’acier disponible pour en construire. Geoffrey Pyke, un homme, pensait que la solution pourrait peut-être être une immense île de glace flottante, mais cette idée avait été suggérée (puis ridiculisée et abandonnée) deux ans auparavant. La glace est peut-être bon marché, mais elle se brise sans trop de provocation ou finit par fondre.

Cependant, deux scientifiques new-yorkais ont découvert un mélange de glace et de pâte de bois non seulement flottant, mais aussi résistant à la balle que la brique, qu'il était incassable et qu'il ne fondait pas. Le matériau peut être usiné comme du bois ou façonné comme un métal. Dans l'eau, une coque isolante en pâte de bois humide se formerait, empêchant toute fusion ultérieure, et tout navire fabriqué à partir de celle-ci pourrait théoriquement être réparé alors qu'il était encore en mer.

Mais malgré toutes ses qualités surprenantes, Pykrete n’était finalement pas adapté à son objectif. Un modèle à l'échelle de 1 000 tonnes a été rapidement construit et maintenu gelé par un moteur d'une puissance unique, mais il a été constaté que la glace s'affaisserait avec le temps si elle n'était pas maintenue à une température de -16 degrés F, ce qui nécessiterait un système compliqué de conduits. Il a également été souligné que la grande quantité de pâte de bois nécessaire serait suffisante pour affecter sérieusement la production de papier. Pykrete est finalement resté un échec créatif, fascinant et irréalisable.

2BacillaFilla

Les âges concrets ont évolué dans le temps, adoptant le regard grisement pollué et pollué que nous connaissons tous et développant des fractures dans le processus. Les réparations prennent du temps et sont coûteuses - si la fondation d'un bâtiment se fissure, il est souvent difficile de le réparer. Pour cette raison, de nombreux bâtiments situés dans des zones sismiques ont simplement été démolis.

Mais un groupe d'étudiants de l'Université de Newcastle (Royaume-Uni) a produit un microbe génétiquement modifié, qui a été "programmé pour éliminer de fines fissures dans le béton [et produire] un mélange de carbonate de calcium et de colle bactérienne… pour" reconstituer "le bâtiment. ensemble".

La «programmation» des spores de BacillaFilla signifie qu’elles ne commencent à germer qu’au contact du béton, qu’elles détectent le moment où elles atteignent le fond des fissures (la réparation n’est activée que s’ils le font), qu’elles durcissent à la même résistance que le béton environnant. un gène intégré d'autodestruction pour les empêcher de devenir méchants et de produire de grosses tumeurs causées par le béton. Il y a aussi des implications environnementales - 5% de tout le dioxyde de carbone produit par l'homme provient de la production de béton. On espère que les spores pourront prolonger la durée de vie de structures très coûteuses à reconstruire.

1D3O

La protection contre les impacts a toujours été un problème difficile - comment créer quelque chose qui offre une véritable protection sans devenir trop lourd ou trop rigide? Les protège-genoux en plastique, par exemple, limitent les mouvements et peuvent toujours transmettre des impacts aux os.

D30 offre une solution ingénieuse à ce problème. C'est un matériau composé de «molécules intelligentes» qui se déplacent librement (comme Play-Doh) sous une légère pression, mais se bloquent lorsqu'elles sont frappées violemment. Il existe déjà des blousons sur le marché contenant des coussins D30 offrant souplesse, protection contre le tarmac, les battes de baseball et les poings avec lesquels vous pourriez entrer accidentellement. Les coussinets sont discrets, ce qui convient parfaitement aux cascadeurs et même aux policiers.

Le matériau fonctionne en fait sur un principe familier, similaire au mélange de fécule de maïs et d’eau que vous avez retenu des expériences scientifiques menées à l’école élémentaire. (Certaines personnes remplissent même les piscines avec le truc.)