Podíl:
Top 10 překvapivých nových způsobů použití pěny
Ve světě laboratoří, pěna není pěna, která pivo vypadá ostře. Objevují se jako gely, pevné látky a dokonce i na kvantové úrovni, pěna je vyčleněna, aby zlepšila lidské životy pozoruhodnými způsoby.
Tato flexibilní látka vytváří inovace v boji, operačních sálech a robotice. Také přispívá k vytvoření bezpečnějšího prostředí pro veřejnost. V nejvíce bizarní, pěna leží v srdci tajemství, které zpochybňuje samotnou povahu reality.
10 Hlouběji prozkoumané ponorky
Většina vozidel, lodí a letadel obsahuje něco nazvaného syntaktická pěna. Materiál je proslulý tím, že je lehký, tvrdý a silný. To dělá syntaktické části ideální pro ponorky, s výjimkou jedné věci. Odešou ze vstřikovacích forem, protože menší části je třeba společně upevnit a jakýkoliv druh švů je zranitelný.
V roce 2018 se vědci domnívali, že třírozměrný tisk by toto vyřešil vytisknutím celé části namísto částí. Nebylo to snadné. Syntaktická pěna sestává z miliard dutých mikrokuliček, vyrobených ze skla nebo keramiky, uvnitř plastové pryskyřice.
Zpočátku byly buď rozdrceny při míchání pryskyřice, nebo ucpaly trysku tiskárny. Úspěch přišel, když se tým změnil na jinou plastovou pryskyřici a nahradil koule kuličkami popílku. Míchání těchto dvou ingrediencí získalo velkou kontrolu, protože kuličky se mohly ještě vyrovnat. Nakonec však myšlenka fungovala.
Použitím komerčně dostupných tiskáren se narodily první neporušené části syntaktické pěny. To je zvláštní výzva pro hlubinné ponorky. Výrobci mohou nyní uvažovat o tisku masivních dílů jako jediné jednotky, což umožní ponorkám potlačit tlak potápění hlouběji než dříve.
9 Asfaltová pěna
Jedenkrát byl azbest materiál výběru pro ohnivzdorné budovy. Vyrobeno z oxidů hořčíku a křemíku, to bylo jak zpomalovat hoření, tak i omítku z pádu ze stěn.
Toky (ot τηot τη τη τη not not notot not not τη notky not notot τη notot not not nototot not τη nototot τη not τηotkyotot τηot τηky τηot τη not not τη τηototkyotky not τηky notot τηkyotot τηot notot τη not τη τηot nototot τηot notot τηky τηky τη notky τηkykyot not not notot not nototky not not τη not τηkyky τηky not τηot τη not not not not not notky τη notot not not τη not notky τη not not not notkyot τηkyot notot τηototkyot τη τη not notkyototot not not τη τηkyotkyotkyotot not not Odstranění materiálu trvalo čas a hluboká peněženka. Horší, když je azbest roztrhaný ze zdi, některé vlákna se mohou vznášet ve vzduchu a být inhalovány.
V uplynulých letech přišla Florida protipožární firma s řešením. Vytvořili speciální pěnu vyrobenou z fluoridových iontů a kyselin. Při vstříknutí do stěny chemická pěna rozložila azbestová vlákna na neškodný silikát. Nejen, že majitel domu ušetří náklady na novou stěnu a možná nemoc, ale materiál, který zůstává za sebou, zůstává odolný proti ohni.
8 První zvukotěsná Nanofoam
Když se Rusové a Korejci shromáždí, zajímavé věci. V tomto případě vědci zvedli první světovou nanofoam absorbující zvuk. Možná to není moc, ale tento průkopnický materiál by mohl zachránit životy.
Použití pěny jako blokátoru šumu není nic nového. Bohužel pokusy v minulosti blokovaly vysoké frekvence a je to nižší rozsah, který škodí lidem. Nízké frekvence, například infrasound, mohou vést k děsivým zdravotním problémům.
Nová nanofoam je nejbližší, že vědci dospěli k neutralizaci nižších frekvencí. Absorbuje frekvence od 0,5 do 1,6 kHz. Vědci vzali listy každodenní pěny absorbující zvuk a injektovali je mikroskopickými granulemi siliky a magnetitu. Poslední kroky zahrnovaly namáčení listů v kapalném nanoprášku a před vysušením prováděly ultrazvukové ošetření.
Výsledný materiál byl podobný široce používaným aerogelům, ale levnějším a uživatelsky příjemnějším. Budoucnost nanofoamu je zaměřena na to, aby jednoho dne pomohla absorbovat velké množství hluku v dané oblasti - z auta do celého okolí.
7 Zlato, které se vznáší
V roce 2015 švýcarští vědci vzali drahé kovy na novou bizarní úroveň - obrátili zlato na pěnu. Drobná vlákna nazývaná amyloidní fibrily byly sklizeny z mléčných proteinů a smíchány do zlatého solného roztoku. Výsledkem byla hmota připomínající kříž mezi strunami a gelem.
Sušení na vzduchu poškodilo jemnou strukturu, ale konečný krok se konečně setkal s úspěchem, když vědci zjistili, jak masírovat hmotu pomocí lázně s oxidem uhličitým. Zlatá pěna sestávala z 98 procent vzduchu, což jí umožnilo plout na vodě.
Nerozlišitelná od běžného zlata, může to být také další krok pro kov v klenotnictví. Vzhledem k tomu, že pěna je tisíckrát lehčí než jakákoliv zlatá slitina, může klenotník ručně tvarovat požadovaný kus.
Správná barva také způsobuje, že některé zlato je více vyhledávané veřejností než jiné. Způsob výroby pěny může být vylepšen pro úpravu vzhledu zlata. Zejména když se změní reakční podmínky, drahocenný kov se změní na tmavě červenou barvu.
6 Soustružení automobilů do pěny
Při zvažování, jak auta znečišťují svět, většina lidí myslí pouze na výfukové plyny. Avšak automobily, které jsou rozebrány z provozu ročně, přispívají na planetu milionům tun odpadu.
Obzvláště dva druhy plastů jsou obtížné přepracovat. Recyklovaný polykarbonát (PC) a polyuretan (PUR) potřebují komplexní chemickou úpravu, která často nesnáší potíže.
V roce 2017 našli výzkumníci novou cestu k recyklaci plastových dílů těchto automobilů - včetně PC a PUR. Při použití kokosového oleje a mikrovlny vědci tyto součásti změnili na víceúčelovou pěnu.
Nejdříve se plast vybral jako odpad do použitelné formy a poté se spojil s existující pěnou. Předchozí pokusy způsobily, že změněná pěna byla křehká, ale plasty ošetřené kokosem neměly žádný takový nežádoucí účinek. Nová pěna byla stabilní a odolnější proti ohni.
Tento recyklační proces obrátil dva hlavní zdroje plastového odpadu do něčeho s mnoha novými způsoby využití. Od pěstitelů až po komplexní vrstvy může pěna obsahovat polštářky nebo použít jako izolaci ve stavebním a automobilovém průmyslu.
5 Pěna odolná proti bulletům
Afsaneh Rabiei, profesor mechanického a leteckého inženýrství, měl zvláštní lásku ke složeným kovovým pěnám (CMF). Po letech strávených vývojem této neobvyklé linie pěnové rodiny oznámili Rabie některé z jejich nejpozoruhodnějších vlastností v roce 2015.
Jeden materiál se nebojí střelecké střelecké střelecké zbraně. Během pokusů se několik nábojů rozpadlo na prach proti pěně. Jelikož je mnohem lehčí než kovové pokovování, nabízí vojákům a bojovým zónám větší manévrovatelnost a ochranu.
Další schopnost dělá CMF miláčku každého, kdo nesnáší požár, protože může odolat nekonečným teplotám. CMF jsou navíc zvláště dobré při blokování nebezpečných paprsků, včetně neutrónového záření, záření gama a rentgenových paprsků. Díky tomu je kovová pěna ideální pro cestování po vesmíru nebo bezpečně přenášet jaderný odpad z jednoho místa na druhé.
4 Vnitřní obvaz
Agentura obrany pokročilých výzkumných projektů (DARPA) je známá pro vynalézání opravdu šikovných technologií, ale injekcí obrovského množství pěny do žaludku raněného vojáka? To je přesně to, co DARPA přišel (bez vojáka).
S využitím další nejlepší věc, vědci vzali prasata a zhodnotili budoucnost pěny jako nástroj pro lékaře na bojišti. V terénu je vnitřní krvácení smrtící. Potřebuje léčení co nejdříve. Ale často bojovníci nemohou na nějaký čas dosáhnout operačního stolu.
Pěna DARPA se vstřikuje jako dvě kapaliny a při jejich smíchání vzniká hybridní polymer, který se třikrát zvlhne. Zatímco houby, pěna těsně objímá orgány a tkáň před vytvrzením. Tento těsnicí účinek zpomaluje rychlost krvácení do břicha. Přítomnost přebytečné krve nezasahuje do způsobu chování pěny.
Odstranění vyžadovalo pouze řez a asi o minutu později bylo prase bez pěny. Tento postup dramaticky ovlivnil míru přežití zvířat a dala naději, že pěna může udržet lidské pacienty naživu po dostatečně dlouhou dobu, než se dostanou do nemocnice.
3 Roboty s tavením svalů
Existuje důvod, proč chirurgové, inženýři a DARPA sní o rozrušených robotech. Tvarovací stroje mohou stlačit do těsných míst a jít hluboko do trosky katastrofy nebo za lidskou játra.
V roce 2014 se vědci z MIT podařilo vytvořit "sval". Objev je výchozím bodem pro umělou obratnost, která může jednoho dne soupeřit s přirozenou flexibilitou chobotnice.
Neuvěřitelně, tento velký krok byl dosažen použitím materiálů, které by někdo mohl vytáhnout z policie skladu police - polyuretanové pěny a vosku. Inženýři položili pěnovou mřížku do zásobníku roztaveného vosku. Dráty vedly elektrickým proudem skrze mřížku a roztavil vosk. To způsobilo, že robotické svaly změkčily.
Pro návrat do vytvrzeného stavu byl proud vypnut a vosk byl ochlazen. Budoucí vývoj vynálezu může nahradit vosk robotickými tekutinami, které se pohybují mezi pevným a kapalným pod vlivem magnetických polí nebo elektrických proudů.
2 Pracovní srdce
V roce 2015 se na Cornellově univerzitě vytratila pozoruhodná věc z třídní tiskárny. Bylo to umělé lidské srdce z paměťové pěny nazývané poroelastická nebo elastomerní pěna. Co dělá tento syntetický ticker pozoruhodný je to, že čerpadla jako skutečné řešení.
Kardiovaskulární zařízení pracuje s intuitivní citlivostí na biologické tlaky a toky kapaliny - to vše díky pružnému krytu pěny. Efektivní krevní oběh není jedinou ctností tohoto jahodovitého zázraku. Kromě 3-D tiskárny bylo srdce tvarováno s opakovaně použitelnou formou - ekonomickou výhodou.
Pokud by pěnové srdce někdy získalo patent a dostalo by se do operačního sálu, mohlo by to udělat transplantáty srdce cenově dostupným způsobem.
1 Tkanina vesmírného tajemství
Existují důkazy, že skutečnou realitou vesmíru je chaotická pěna. Fyzici nazývají tyto částice "prostorovou pěnou". Pravda je řečeno, nikdo vlastně neviděl kosmickou pěnu, protože je příliš malý a prozatím existuje jako teoretické částice.
Prostorová pěna byla předpověděna v roce 1947 holandskými fyziky, kteří naznačovali, že to může být pozorováno silou, kterou vynaložila na dvě kovové desky. Částice vytvářejí vlny. Pokud by byla prostorová pěna skutečná, mezi desky se mohly vyskytovat jen krátké vlny a nakonec by byly rozdrceny delšími, silnějšími vlnami, které kov stlačovaly zvenčí. Tento tak zvaný efekt Casimir byl poprvé v roce 1997.
Kvantový svět je však zřídka tak jednoduchý. Jiný test časoval dva fotony vyloučené z hvězdné exploze. Pokud kosmická pěna existuje, její hustota by zpomalila jednu a zabránila obojímu přijít na daný bod.
Několik studií výbuchů mělo jiné výsledky. Někdy fotony přicházely dohromady a jindy jeden vyhrál závod. Bylo to, jako by se k experimentu objevila kosmická pěna a pak prošla úplně chybějící pro další. Pokud by tato pěna byla potvrzena, změnilo by se nejen to, jak vědci vidí samotnou strukturu prostoru, ale i skutečnost.