Ученые создали удивительный материал, которого не существует на Земле

Итак, человечество достигло, наконец, такого уровня развития науки, когда может изобретать материалы, не существующие на Земле. Команда ученых, ответственная за это удивительное открытие, сумела создать вещество, которое до сих пор находили только в метеоритах. Этот материал, названный тетратаенитом, представляет собой сплав двух металлов: никеля и железа. Конечно, на нашей планете никеля и железа предостаточно, но не точно в таком же сочетании. Разница в том, что за миллионы лет своего путешествия в космосе в составе метеоритов эти вещества охлаждаются. В этом случае метеорит можно представить как плавающую стиральную машину. Только эта машина никогда не перестает работать. Она продолжает отжимать материалы снова и снова при очень низкой температуре. В таких условиях и появился тетратаенит. Но почему этот материал так важен?

Оказывается, он необходим для создания магнитов. Не обычных, а высококачественных, или, как их еще называют, постоянных магнитов. В наши дни они используются во многих дорогих машинах, например, в электромобилях или даже в космических шаттлах. Магниты — важнейшие элементы многих устройств, которыми мы пользуемся сегодня, особенно тех, которые преобразовывают электрическую энергию. Например, электрические часы, стрелки которых должны постоянно двигаться, чтобы показывать время, или автомобили, которым необходима энергия для вращения колес, чтобы они могли двигаться. Большинство таких магнитов довольно легко изготовить. Они довольно дешевы, но не очень мощные. В более сложных устройствах нужны мощные магниты, которые могут выдерживать экстремальные температуры и давление в течение длительных периодов времени. Возьмем, к примеру, космические шаттлы. Все, что отправляется в космос, должно как можно меньше нуждаться в обслуживании. Потому что каждый раз, когда устройство отправляется на ремонт, ему необходимо вернуться на Землю и улететь обратно. Это может быть очень дорого и даже опасно, особенно если в путешествии участвуют астронавты.

Чтобы магнит стал постоянным, он должен содержать редкоземельные металлы. Звучит как магический амулет из фантастической книги, но на деле все объясняется довольно просто. Существует группа из семнадцати элементов, представленных в таблице Менделеева (помните, мы изучали ее на уроках химии), о большинстве из них вы никогда не слышали. Независимо от вашего отношения к химии в школе, эти элементы очень важны, поскольку в наши дни они используются в более чем двухстах устройствах. Держу пари, вы впервые слышите, что они есть и в вашем доме! Позвольте мне назвать несколько: ваш мобильный телефон, жесткий диск компьютера, плоский монитор или даже телевизор. Возможно, эти элементы есть даже в вашем автомобиле, если он у вас электрический или гибридный. Чаще всего редкоземельные элементы содержатся в этих устройствах в очень малых количествах. Но без них такие гаджеты не работали бы.

Вот где может пригодиться тетратаенит. Он отлично подходит для замены этих редкоземельных элементов. Почему их нужно заменить в первую очередь? Ну, для начала, потому что они довольно редки — это очевидно. Но также и потому, что их добыча и переработка обходятся слишком дорого. В большинстве случаев редкие элементы не встречаются в природе сами по себе. Они сочетаются с другими элементами, и их извлечение требует много времени и усилий. Если новый элемент можно будет получать синтетическим путем в лабораториях, это может означать, что в будущем потребуется меньше усилий для разработки новых, более совершенных технологий. Ученые также изобрели самый темный в мире... материал. Да, самый темный на Земле. Это пигмент, при взгляде на который невозможно определить его форму и вид. Он называется Vantablack и состоит из углеродных нанотрубок. Они поглощают девяносто девять целых девяносто шесть сотых процента света, попадающего на их поверхность. Для сравнения, любая другая стандартная черная поверхность может поглощать от девяноста пяти до девяноста восьми процентов световых лучей.

Легко понять, почему люди описывают этот материал как черную дыру. Смотреть на него, конечно, здорово, но вряд ли можно хорошо выглядеть в одежде, покрытой Vantablack. Потому что форма человеческого тела станет невидимой, и в итоге человек будет выглядеть двухмерно. В нашем мире также есть «самый белый материал», но его можно получить естественным путем благодаря жуку Cyphochilus. В Юго-Восточной Азии он считается вредителем, но его белые чешуйки ярче, чем любая другая белая поверхность, встречающаяся в природе. Ученые тщательно изучили жука и вывели новый тип супербелого покрытия. Вещество, содержащееся в нем, называется хитин — химическое соединение, тесно связанное с глюкозой. Оно очень хорошо отражает свет. Большинство белых продуктов, которые сегодня есть в магазинах, например, солнцезащитный крем или зубная паста, содержат специальные пигменты, отражающие много света. Но большинство из них содержат диоксид титана или оксид цинка.

Хотите узнать, насколько мощным является новый белый пигмент? Если вам когда-нибудь приходилось красить стену в белый цвет, вы знаете, что для более заметного эффекта необходимо нанести несколько слоев. Если же вы покрасите стену с помощью нового супербелого покрытия, то вам понадобится лишь тонкий слой толщиной с волос! Вещество пока недоступно для коммерческого использования, но как только ученые закончат его тестирование, мы сможем увидеть его в косметике или даже в продуктах питания. Команда из Чикагского университета изобрела пластик со свойствами металла! По крайней мере, если мы рассмотрим его способность проводить электричество. У исследователей нет теории, почему так вышло. Но молекулы в этом необычном пластике выстроены таким образом, что проводят ток, как это делают металлы. До этого открытия металлы были единственными материалами, используемыми в электрических цепях.

Чтобы ток мог проходить по устройству, он должен пройти через определенный материал. Пластик не позволяет электричеству проходить через него беспрепятственно. Именно поэтому чаще всего он используется как изолятор и защищает нас от поражения электрическим током при прикосновении к электрическим приборам. Сделанное открытие может привести нас к созданию большего количества материалов, которые проводят электричество, но при этом легче поддаются формовке. В отличие от пластика, металлы более жесткие и требуют специальной обработки, чтобы правильно функционировать внутри электрической цепи. Ладно, как насчет искусственного материала, который ведет себя так, как будто он живой? Специалисты Корнельского университета изобрели и его. Новый материал обладает тремя свойствами живого организма: метаболизмом, самосборкой и структурой.

Несмотря на то, что материал похож на движущуюся слизь, он не живой. Он сделан из специальных полимеров, которые организованы в цепочки и могут расти и изменяться в размерах. По сути, они придают этому материалу свойства, подобные ДНК. Исследователи назвали проект DASH. Ряд химических веществ, участвующих в создании этого материала, может превращать внешнюю среду в энергию, как это делают наши тела. Ученые не стремятся создать киборгов, похожих на людей — этот материал технически не является живым. Но они хотят расширить свои текущие исследования в области создания материалов, способных регенерировать и, таким образом, уменьшить количество отходов. Информация, которой материал снабжен — подобно человеческой ДНК, — является своего рода инструкцией. Она позволяет материалу знать, как себя вести и что делать под давлением. Ученые, работающие над этим проектом, надеются, что в один прекрасный день такие материалы смогут даже самовоспроизводиться.