Дивовижні матеріали і речовини, створені людиною - 2
Диметилсульфоксид - це хімічний розчинник, спочатку одержуваний в якості побічного продукту варіння деревини. Про його існування було відомо близько 100 років до того, як дізналися про його лікувальний потенціал в 1960 році. Якийсь доктор Джейкобс виявив, що ця речовина має здатність проникати через біологічні мембрани, у тому числі через шкірні бар'єри, не пошкоджуючи при цьому тканини. Він також підсилює проникнення через шкіру ряду лікарських речовин, що дозволяє широко його використовувати в медицині.
Препарат і сам по собі має корисні властивості: зменшує запальні і больові явища при ревматоїдному артриті, виразкової хвороби шлунку, остеоартрозі, артропатії, а також при ударах, розтягуванні зв'язок і т.д. Він також може проникати через нігті, що дозволяє його використовувати для доставки антигрибкових препаратів до місця ураження.
Але у диметилсульфоксида є і свої проблеми. Коду стало відомо про його лікарські властивості, він вже широко застосовувався в якості промислового хімікату і був широко доступний на ринку. Через це він втратив свою привабливість для фармацевтичних компаній: його не можна було запатентувати і монополізувати виробництво, тому він не став би досить прибутковим для них. Також цей препарат має дуже неприємним запахом, що теж знизило його маркетингову привабливість. Зараз диметилсульфоксид використовується в основному тільки в ветеринарії.
Вуглецеві нанотрубки - це листи вуглецю товщиною в один атом, згорнуті в циліндр. На молекулярному рівні це виглядає як рулон, зроблений із сітки. На даний момент це самий міцний матеріал, відомий науці. Вони в 6 разів легше стали, в сотні разів міцніше її, мають кращу теплопровідність, ніж алмази, і кращої електропровідністю, ніж мідь.
Так як вуглецеві нанотрубки дуже тонкі, їх не видно неозброєним оком. А вивчати їх механічні та електронні властивості можливо тільки на великих «зв'язках» цих найдрібніших трубок, що було взагалі неможливо до недавнього часу.
Одна з найбільш вражаючих можливостей їх застосування - це виготовлення кабелів для космічних ліфтів (це стара і до недавнього часу не реалізовується ідея з-за неможливості виробництва 100000-кілометрового кабелю, який не буде рватися від навантажень). Також вуглецеві нанотрубки можуть бути використані для лікування раку. Тисячі трубок можна помістити в окремі клітини, покрити їх фолієвою кислотою, тим самим зв'язавши ракові клітини. Потім трубки нагріваються інфрачервоним лазером, що призведе до смерті ракових клітин. Ще вони можуть застосовуватися для виготовлення більш легких і міцних бронежилетів, більш ефективних лопатей для вітрових електростанцій і найгостріших і міцних лез.
У 1942 році у британців була проблема. Їм були потрібні авіаносці для боротьби з німецькими підводними човнами, але не було необхідних запасів стали для їх виробництва. Людина на ім'я Джеффрі Пайк двома роками раніше припустив, що вирішенням цієї проблеми може стати використання замість авіаносців величезних плавучих крижаних островів, але ця ідея була висміяна і відкинута. Лід може і дешевше, але він легко руйнується і тане з часом.
Однак кілька вчених з Нью-Йорка придумали матеріал, що складається з деревної тирси і льоду, який здатний триматися на плаву, міцний як цегла, не тане і не б'ється. Його можна обробляти як дерево і кувати як метал. Деревна оболонка запобіжить танення в воді, і теоретично корабель можна лагодити прямо в море.
Але, незважаючи на всі позитивні властивості цього матеріалу, пайкерит так і не підійшов для зазначених цілей. Була побудована тисячотонна модель авіаносця, яка зберігалася в замороженому вигляді. Однак з'ясувалося, що лід все ж втрачає форму, якщо не підтримується оптимальна температура в -27 градусів за Цельсієм. Також було встановлено, що для виробництва кораблів з такого матеріалу буде потрібно величезна кількість деревини, що навіть може нанести шкоду виробництву паперу в країні. Пайкерит в результаті виявився дуже оригінальним і незвичайним матеріалом, приреченим на провал.
Бетонні конструкції з часом зношуються, втрачають первинний вигляд, і на них утворюються тріщини. Ремонт зазвичай дуже дорогий і займає багато часу. Наприклад, якщо в фундаменті будівлі з'явилися тріщини, далеко не завжди взагалі є можливість їх усунути. Багато будинків в сейсмонебезпечних зонах знесли саме з цієї причини.
Група студентів з Ньюкаслкого університету у Великобританії виростила генетично-модифіковані бактерії, які здатні заповнювати тріщини в бетоні і «склеювати» їх за допомогою виробляється ними особливої речовини, і назвала їх BacillaFilla.
Особливість цих бактерій в тому, що вони активуються лише при контакті з бетоном і тільки тоді, коли досягти дна тріщини. А потім вони тверднуть і стають настільки ж твердими, як і бетон. При цьому в них вбудований ген, який зупиняє їх зростання в потрібний момент і не дозволяє виходити за межі тріщин. Від них є й користь для екології - 5% всього виробленого людством вуглекислого газу виробляється від виробництва бетону. Ці бактерії здатні продовжити життя існуючих бетонних конструкції, які інакше довелося б зносити і замінювати через неможливість або дорожнечі їх відновлення.
Підвищення міцності засобів захисту завжди було серйозною проблемою - наприклад, як підвищити захист, але при цьому зробити так, щоб засіб індивідуального захисту не стало занадто важким і не утруднювало рух? Ті ж наколінники досить сильно утрудняють руху і при цьому все одно передають фізичні вплив від удару на кістки.
D3O дозволяє вирішити цю проблему. Ця ділатантні неньютоновская рідина є м'якою і еластичною до тих пір, поки до неї не буде застосовано різке сильний вплив. Куртки з вкладками з D3O вже є в продажу, вони не утрудняють рух і забезпечують хороший захист при падіннях і захист від ударів. Ці вкладки невеликих розмірів, і їх можна використовувати в поліцейській формі або для додаткового захисту каскадерів.
Схожі властивості ви зможете спостерігати, якщо змішайте кукурудзяний крохмаль і воду. Ця суміш буде вести себе досить незвичайним чином, якщо по її поверхні нанести удар або в неї щось кинути. Деякі для розваги навіть заповнюють цією сумішшю басейни.