«Умные материалы»: бетон, самовосстанавливающиеся краски и нанороботы внутри тела
Сложно представить бетонные мосты, которые сами могут устранять трещины без вмешательства человека, или мельчайшие механизмы, которые вводятся в организм человека для лечения различных заболеваний. Однако такие технологические чудеса уже становятся реальностью.
Приложения для умных материалов, которые могут изменяться и адаптироваться к окружающей среде, хватает. Есть большая вероятность, что такие материалы изменят наш образ жизни, утверждается в докладе от Лондонского Королевского общества — ведущей научной организации в Великобритании. Среди таких материалов краска и бетон, которые могут сами восстанавливаться. Они уже стали коммерческими продуктами, передает BBC.
«Это важный этап для нас. Мы переходим от неживых материалов к биологическим. Мосты будущего сами будут знать, что повреждены, и смогут это исправлять», — утверждает профессор Марк Мёдовник (Mark Miodownik), один из авторов доклада.
Существует два ключевых подхода к созданию бетона, который бы мог сам восстанавливаться. Можно устанавливать в бетон капсулы, которые трескаются в ответ на повреждения. Из капсул выделяется вещество, известное как битум, минерализующееся под воздействием воздуха и воды и заполняющее трещину.
Во втором подходе также используются капсулы, но внутри них специальные бактерии, которые производят минеральный кальцит, который также устранит трещины в бетоне. Эту технологию уже используют на дорогах Великобритании.
Самовосстанавливающиеся материалы найдут применение в производстве экранов смартфонов, а также в электронике.
Еще одна отрасль для широкого применения «живых» материалов — медицина. Микроскопические механизмы будут вводиться в кровоток и лечить заболевания, а также собирать необходимые сведения. Такие мини-роботы могут передвигаться с помощью миниатюрных двигателей, принцип действия которых будет основан на химических реакциях. Такие механизмы смогут переносить лекарства в заданную часть тела, например, туда, где находится опухоль.
Умные материалы также могут широко применяться при пошиве одежды. Например, ткань со встроенными датчиками будет чувствовать настроение человека — и в соответствии с ним цвет одежды будет меняться.
Особенно полезной одежда из умных материалов может стать для людей, которые восстанавливаются после операции или травмы. Например, после операции на плече встроенные в одежду датчики смогут давать врачам сведения о работе суставов.
В докладе также отмечается, что с распространением умных материалов будут возникать этические вопросы, а также вопросы безопасности. Такие технологии работают без вмешательства человека, а потому есть вероятность, что они могут повести себя непредсказуемым образом.
Комментарии