Vetenskapen rör sig i en aggressiv takt. Ofta är det för snabbt för någon att hålla jämna steg med, och så faller nya resultat och applikationer mellan sprickorna. Här är bara några av dem. Det är min avsikt att uppdatera denna lista eftersom fler upptäckts, så kolla in då och då för vad jag hoppas att du också kommer att vara ett framsteg i material som ingen pratar om.

Snurrande svampar

Vatten är helt enkelt fantastiskt. Det förstör, det skapar, och det är vad du och jag är mestadels gjorda av. För att ytterligare demonstrera vattenens fantastiska förmågor har forskare vid Columbia University under ledning av Ozgur Sahin utvecklat en fordampningsdriven 100 gram bil. Ja, det är litet och inte särskilt snabbt men det är en prototyp och processen för dess rörelse är fantastisk. Det använder sig av 100 sporbelagda band, var och en av 4 tum långa, som expanderar och kontrakterar sig som nivåer av H20 i luften förändras. En kammare full av specialpapperet hänger från ringar i koncentriska cirklar och vätsas, vilket ökar tejpens längd. Hälften av ringen när som helst är innesluten medan den andra hälften utsätts för luft, vilket möjliggör förångning. Här är magin. Det våta papperet har ett centrum för massan och det torra papperet gör det, men när indunstning inträffar börjar vridmomentens centrum att växla så att de två inte står i linje. Lägg till detta papperet som krullas inåt när det torkar och du har ytterligare ett vridmomentförändring. När detta snurr inträffar snurrar ett gummiband som är fäst vid pivotaxeln och voila, ett fordon är resultatet! Även om ingen kommer att rusa till butiken för att få en, kan den ha applikationer i mikromaskiner (Tenning, Ornes).

Platta objektiv?

En av de tekniska striderna som kan jämföras med ökande processorhastigheter i en dator är behovet av ett tunnare och tunnare objektiv. Många teknikområden skulle dra nytta av en ännu lägre kurvlins, som Frederico Capasso och hans team vid Harvard University genomförde under 2012. De kunde göra ”mikroskopiska kiselkanter” som fick ljus att böjas på ett visst sätt, beroende på vinkeln av incidenten. I själva verket, baserat på placeringen av åsarna kan du tänkbart få många möjligheter till brännvidd. Åkarna tillåter emellertid endast en våglängd med hög precision, inte lämplig för något vardagligt sätt. Men framsteg görs, för i februari 2015 kunde samma team få åtminstone några RGB-våglängder att hända på en gång (Patel "The").

Membrantillverkning för avsaltning

Tro det eller ej, Alan Turing från andra världskrigets kodbrytande och datorlogikberömmelse bidrog också till kemi. Han fann ett intressant system som är mer komplex än de typiska produkterna / reaktanterna. Vissa situationer som kontrollerar mängden reaktanter kan leda till produkter med olika funktioner. Att tillämpa detta på membranproduktion möjliggjorde ett mer reglerat och kontrollerat mönster än den typiska vatten / organiska metoden gav men hål som kunde tillåta föroreningar genom. I detta Turing-stil-system blandades polymeren med ett organiskt lösningsmedel medan kemikalien som startar membranbildningen blandades med vatten och en annan kemikalie som reducerar reaktionen blandades i ett annat lösningsmedel. Detta vatten reducerade reaktionen och baserat på den mängd som finns kan man få prickar eller till och med ränder, vilket möjliggör bättre avsaltningsprocesser (Timmer)

Metalomesogens

Många framsteg görs i högkaliberlaboratorier med en stor mängd finansiering för att säkerhetskopiera det. Så föreställ dig när Brad Musselman, senior vid Knox College i Galesburg, lade fram ett hedersprojekt med titeln "Axial Site Reactivity of Multilinear Copper (II) Carboxylate Metalomesogens." Låter tillräckligt roligt, nej? Det är för en viktig utveckling inom ett område som funnits sedan 60-talet uppnåddes. Metalomesogener är flytande kristaller som också har vissa fasta egenskaper men tyvärr faller lätt isär när man gör föreningar ur dem. Brad lekte med nivåerna av sipper, caprolactam (en nylonförfader) och ett lösningsmedel i hopp om att ge rätt förhållanden. Dessa saker som tillsattes blandningen när den upphettades gav en färgförändring från blå till brun i lösningen som antydde för Brad att de rätta förhållandena för metallomsogenomvandlingen ägde rum och för att fortsätta att skulle vissa toluen tillsättas. När de hade kylts skulle kristaller bildas och röntgendiffraktion och infraröd spektroskopi skulle senare bekräfta att materialet var som önskat. Sådana material kan eventuellt ha tillämpningar för syntetisering av olika föreningar och minska avfallsmaterial som ofta stöter på i många branscher (Chozen).

Metalomesogener |

Metalomesogener |

Omskrivbart papper

Föreställ dig att fodra standardlagerpapper med en nanopartikelskikt bestående av preussiskt blått och titandioxid. När detta träffas med UV-ljus utbyter elektroner mellan dessa lager och får blått att bli vitt. Med ett filter ovanpå detta kan man skriva ut blå text på vitt papper och inom 5 dagar kommer det att försvinna när papperet blir blått igen. Slå sedan den med UV och voila, vitbok igen. Det bästa är att processen kan replikeras på samma papper upp till 80 gånger (Peplow).

Hantera värmen

Teknik som kan hantera extrema temperaturer skulle vara viktig för flera industrier som raketer och reaktorer. En av de senaste utvecklingen inom detta område är kiselkarbidfibrer med keramiska skal mellan dem. Kolananorör med en kiselkarbidyta doppas i "ultrafint kiselpulver" och kokas sedan tillsammans, varvid kolananorören ändras till kiselkarbidfibrer. Materialen som skapats med detta tål 2000 grader Celsius, men när de utsätts för högt tryck spricker materialet och det skulle uppenbarligen vara dåligt. Så forskare vid Rice University och Glenn Research Center skapade en "fuzzy" version, där fibrerna var mycket grovare på ytorna. Detta gjorde det möjligt för dem att ta bättre grepp och därför upprätthålla strukturell integritet, med en ökning av styrkan nästan fyra gånger den från dess oförändrade föregångare (Patel "Hot").

Polymervattenrening

Forskare har utvecklat ett nytt filter för vattenrening som är baserat på ... socker. Det kallas Beta-cyklodextrin, och det är polymeren från vilken nya kedjor har byggts som slingrar samman och behåller sin porösa natur samtidigt som ytan ökar, vilket leder till reningshastigheter 15-300 gånger konkurrensen och kunde rena mer. Och kostnaden? Matchar om inte lägre än vad som finns där ute. Låter för mig som om vi fick en vinnare (Saxena).

Den ultimata vattentäta metallen

Forskare har utvecklat en metall som är så motståndskraftig mot vatten som studsar av den som en gummikula. Tricket för att tillverka det involverar etsning av olika mikro- och nanoskalautformningar på mässing, titan och platina med en hastighet av 1 kvadratmeter per timme. Fördelarna med denna process inkluderar hållbarhet och ett av de bästa vattentåliga material som vi sett (Cooper-White).

Citerade verk

Cooper-White. "Forskare manlig metall så vattentät att droppar bara hoppar av." Huffingtonpost.com . Huffington Post, 22 januari 2015. Webb. 24 augusti 2018.

Chozen, Pam. Unpacking an Honors Project. Knox College Våren 2016: 19-24.

Giller, Geoffrey. Solar Tries Two. Scientific American Apr. 2015: 27. Skriv ut.

Ornes, Stephen. Spore Power. Upptäck apr 2016: 14. Skriv ut.

Patel, Prachi. "Heta raketer." Sceintific American juni 2017. Tryck. 20.

---. The Lens Descends. Scientific American maj 2015: 22. Skriv ut.

Peplow, Mark. "Skriv ut, torka, skriva om." Scientific American 2017. Tryck. 16.

Saxena, Shalini. "Återanvändbar, sockerbaserad polymer renar vatten snabbt." arstechnica.com . Conte Nast., 01 jan. 2016. Webb. 22 augusti 2018.

Tenning, Maria. Vatten, vatten, överallt. Scientific American september 2015: 26. Skriv ut.

Timmer, John. "Alan Turing s kemihypotese förvandlades till ett avsaltningsfilter." arstechnica.com . Conte Nast., 5 maj 2018. Web. 10 augusti 2018.