У некоторых материалов есть странные абстрактные черты. Нам кажется, что все в природе действует по строгим правилам, кажется предсказуемым и чудесно вписывается в аккуратные небольшие пояснительные инструкции. Это дает нам возможность классифицировать вещи различным способом и понимать их такими, какие они есть. Вот 10 абсолютно странных материалов, которые были открыты учеными за многие годы.
10. Трииодид
Фото: quirkyscience.com
В то время как трииодид является химическим веществом, которое можно смешивать с другими для создания различных химических веществ, сам по себе трииодид, по сути, не очень интересен. Обычно это желтоватое вещество, которое становится красным при получении трииодида азота, который обозначается как NI. Что такого особенного в трииодиде азота? Это его крайняя взрывоопасность.
Большинство взрывчатых веществ становятся таковыми под воздействием химических процессов, таких как взаимодействие с теплом и горение. Но только не трииодид азота, который взрывается при контакте с ним. Именно так. Возьмите грамм этого порошка, поставьте его на стол, прикоснитесь к нему чем угодно и наблюдайте шоу. Все, что требуется для взрыва - простой контакт или трение. Этот материал настолько неустойчив, что к взрыву может привести даже легкое прикосновение к нему.
9. Вантаблэк
Фото: Live Science
Вантаблэк (Vantablack) – это искусственный материал, разработанный компанией Surrey NanoSystems. Этот материал является эквивалентом черной дыры в том, что он поглощает свет настолько, что трехмерные объекты, покрытые материалом, кажутся двумерными, поскольку сильно снижается преломление любого света. Вантаблэк удерживает мировой рекорд как самое темное искусственное вещество и самый темный черный, который вы можете купить. Материал поглощает 99 процентов всего света, с которым вступает в контакт.
В Южной Корее им даже покрыли здание, чтобы создать «самое темное место на Земле», имитируя самые глубокие тайники космоса. Цель состояла в том, чтобы создать опыт погружения в темноту - глубокое темное облако черного. Трехмерные объекты, покрытые вантаблэк, выглядят как тени, которые отбрасывает объект, развернутый в профиль. Это, мягко говоря, очень интересный материал.
8. Супергидрофобный материал
Фото: ultrahydrophobiccoating.com
Супергидрофобный материал – это не то, что мы покупаем, чтобы покрыть кожу или замшу, или нанести на деревянные поверхности, находящиеся снаружи, чтобы защитить их от дождя и другого воздействия. Супергидрофобный материал заставляет воду сворачиваться в сферы, которые выглядят как драгоценные камни.
Он настолько водооталкивающий, что, если вы распылите его на лобовое стекло вашего автомобиля, то сможете ездить под дождем со скоростью до 64 километров в час, и ваше лобовое стекло останется сухим. Прощайте, дворники.
На самом деле, супергидрофобный материал отталкивает почти все жидкости, заставляя их сворачиваться в маленькие шарики, которые вы даже можете катать, как если бы они были настоящими шариками. Этот материал гениален и имеет множество вариантов применения, в том числе и для высокотехнологичных отраслей промышленности. Он очень странный.
7. Ферромагнитная жидкость
Ферромагнитные жидкости представляют собой тип жидкости, которые можно преобразовывать в странные формы, даже не касаясь. Обычно это темная, черная, красноватая, или серая жидкость, которая ведет себя так же, как и обычные жидкости, если нет магнитного поля.
Как только жидкость вступает в контакт с магнитным полем, она становится высоко намагниченной, и начинает принимать разные формы, изгибаясь и вытягиваясь. Она ведет себя как наши обычные твердые магниты, только находится при этом в жидком состоянии.
Эта штука похожа на темный жидкий металл. Ее можно приобрести в интернете или даже сделать с помощью доступной в интернете инструкции. Как и многие другие чудеса физики, ферромагнитная жидкость в действии – удивительное зрелище. Она реагирует на магнитное поле и ведет себя в соответствии с ним. Когда магнитное поле исчезает, жидкость растекается случайным образом.
6. Сверхкритическая жидкость
Фото: Ben Finney, Mark Jacobs
Сверхкритическая жидкость - это материал, созданный при определенных значениях температуры и давления. Она отменяет границы физических свойств, которые мы знаем. Короче говоря, сверхкритическая жидкость - это нечто между жидкостью и газом. Это смесь того и другого, но при этом она не является ни жидкостью, ни газом.
Такое случается, когда жидкость нагревается выше критической температуры и давления. Критическая температура - это точка, в которой вещество было нагрето до такой степени, что вы не можете превратить его в жидкость. Критическое давление - это давление, необходимое для превращения газа в жидкость при высокой температуре.
Сверхкритическая жидкость - газообразное вещество с высокими свойствами жидкости. Если бы вы углубились в атмосферу некоторых планет, таких как Юпитер или Нептун, вы бы погрузились в нее. Это супер-странная версия всех жидкостей... или это газ?
5. Нитинол
Нитинол - это торговое название сплава титана и никеля с чрезвычайно необычными (и важными) свойствами. Нитинол часто используется в медицинской промышленности, но имеет и другие применения. Самое странное в этом металле то, что он похож на жидкий металл, который вы видели в «Терминаторе-2: Судный день», в том, что всегда может вернуться к своей первоначальной форме. Нитинол суперэластичный, или у него есть «память» о своей первоначальной форме.
Поэтому, если вы сделаете объект из нитинола, а затем согнете его, он на ваших глазах автоматически сформирует свою первоначальную форму. Эти свойства памяти формы позволяют использовать его и для развлечения, и для практических целей. Его широко применяют для стентов, поскольку нитинол может сжиматься внутри человеческого тела, если необходимо, обладает прочностью металла, и может возвратиться в свою первоначальную форму каждый раз, когда влияние силы, изменяющей его форму, заканчивается. Свойство нитинола по изменению формы активируется теплом. При некоторых температурах он будет изменять свою первоначальную форму. В других случаях он вернется в исходное состояние.
Эту температурную разницу нужно контролировать в пределах 1 градуса Цельсия. От водорослей, которые помнят освещавший их свет, до нитинола, который всегда помнит свою первоначальную форму и возвращается к ней при правильных условиях, материалы с «памятью», безусловно, удивительные и странные.
4. Галлий
Фото: Live Science
Галлий – это химический элемент, металл, с атомным номером 31, который еще больше напоминает жидкий металл из «Терминатора 2: Судный день». Особенно странной характеристикой галлия является низкая температура, при которой он превращается в жидкость. Она чуть ниже 30 градусов по Цельсию. Во многих местах это близко к комнатной температуре.
Это блестящий металл серебристо-белого цвета. Когда вы имеете дело с галлием, вы имеете дело с жидким металлом. Как с жидкостью, с этим металлом можно играть – он сворачивается и формирует в ваших руках разные формы.
У галлия много сфер практического применения, таких как LED – лампы, производство кабеля и фармацевтика. Это очень мягкий металл, даже в твердом состоянии. На самом деле, он настолько мягкий, что вы можете нарезать его ножом без особых усилий. Если вы сделаете из галлия твердый шар, а затем возьмете его в руки, он растает. Это удивительный металл.
3. Гидрогель
Гидрогели - это увлекательная группа веществ, не хуже сверхкритических жидкостей. Однако вместо того, чтобы находиться где-то между жидкостью и газом, гидрогели находятся где-то между жидкостью и твердым телом. Гидрогель сохраняет свою форму и не растекается, как твердое тело, но он изгибается, как жидкость, и очень податлив. Одним из известных гидрогелей является JELL-O. Это забавный перекус для людей по всему миру. Но есть и другие виды гидрогелей, и другие способы их применения, кроме как в продуктах питания.
Благодаря их гибкости и долговечности, у гидрогелей открываются большие перспективы в мире науки в качестве биоматериалов, которые можно помещать на, или в организм человека. Их способность полностью разжижаться, заполнять пространство, а затем затвердевать и все еще быть гибкими, просто удивительна.
Гидрогели представляют собой серию полимеров, у которых есть определенные химические и физические свойства, и которые плавно изменяют свое состояние с твердого на жидкое. При нагревании белки полимера рассеиваются и перемещаются более свободно. При охлаждении те же самые белки снова затвердевают, но не так сильно, как когда вода превращается в лед. Эти белки делают гидрогель одним из самых необычных чувствительных и внешне интересных веществ.
2. Графеновый аэрогель
Фото: graphene-info.com
Графеновый аэрогель - самый легкий материал на Земле и, безусловно, самый легкий твердый материал, который мы знаем. Его вес составляет всего 0,16 миллиграммов на кубический сантиметр, практически легче, чем воздух. Его плотность даже ниже плотности гелия, хотя немного выше плотности водорода, самого легкого из всех газов.
Графеновый аэрогель был создан из гидрогеля, в котором жидкое содержимое заменили воздухом, в результате объем воздуха в веществе составил 99,98 процента. Вот почему он такой легкий – он пустой. В нем не так много твердых атомов, чтобы он много весил. В результате графеновый аэрогель является наименее плотным из всех известных твердых материалов.
Помимо того, что сегодня графеновый аэрогель используется в разных клеящих веществах, покрытиях и наполнителях, его также используют как легкий материал для трехмерной печати, который позволяет добиться точности. Будущее графенового аэрогеля многообещающее, и это вещество станет основным продуктом будущего для печати таких предметов, как легкие кофейные чашки или даже ювелирные изделия.
1. Темная материя
Фото: Live Science
Темная материя - одна из самых неуловимых субстанций во Вселенной, которая нам известна сегодня, и это делает ее, возможно, одной из самых удивительных. Темная материя составляет около 27% от физической Вселенной. Ее нельзя обнаружить по степени ее освещенности, преломлению света, благодаря которому мы видим обычную материю своими глазами и специальными приборами. Темную материю можно обнаружить только по гравитационному притяжению. Мы знаем, что она где-то там, но не видим ее. Таким образом, мы можем предположить ее наличие только по притяжению, которым она удерживает другие видимые нам объекты.
С появлением первой гипотезы о ее существовании в 1970х годах, присутствием темной материи стало возможным объяснить таинственные движения многих объектов, притягиваемых в ее гравитационное поле – например, галактик, которые каким-то волшебным образом уходят от влияния гравитационного поля более крупных галактик. Гравитационное усиления происходит, когда вещество в пространстве искажает пространственную ткань и искривляет свет. Даже если мы не можем видеть темную материю, мы знаем, что она существует. Она искривляет проходящий свет, а не излучает или поглощает его.
Темная материя составляет около 27 процентов наблюдаемой Вселенной, но наблюдаемая материя составляет только 5 процентов нашей Вселенной. Около 68% Вселенной - это «темная энергия», таинственная, неуловимая энергия. Это означает, что, наблюдая за веществом, можно увидеть около 5 процентов нашей Вселенной. Мы можем воспринимать ее только по тому крошечному кусочку, который можем наблюдать. Это делает темную материю одним из самых странных веществ, обнаруженных современной наукой.
