Одежда умнее смартфонов: Что за материалы из чудо-молекул создают в Китае
Китайские материаловеды создали уникальные композиты. Один из них позволяет шить «умную» одежду со встроенными смартфонами, фитнес-трекерами и даже планшетами. А второй китайский чудо-материал - это нанолисты из ниобия, который позволит делать солнечные батареи и водородные элементы.
«Умную» одежду начнут шить именно в Китае
Группа ученых из Университета Донхуа в Шанхае разработала новый тип «умного» волокна. Благодаря нему можно шить «умную» одежду, в которую будут встроены высокотехнологичные компоненты: дисплеи, сенсоры, чипы, беспроводные передатчики.
Результаты исследования были опубликовано в журнале Science. Китайские ученые пишут, что теперь будет проще создавать бионические машины. Создание «умной» одежды до сих пор было даже для китайских ученых слишком сложной задачей.
Любые электронные компоненты, которые имеют острые углы, было сложно интегрировать в текстиль. Ведь для них используют жесткие батареи или чипы - сломаются через несколько одеваний.
Теперь же решено избавиться от батареек, чтобы подзаряжать электронные компоненты «умной» одежды. Как в «Матрице», где человеческое тело обеспечивало машины энергией.
Китайские ученые потратили почти 5 лет на создание нового волокна. А началось все с того, что в одном эксперименте они случайно обнаружили, что волокна излучают свет в электромагнитном поле. Благодаря хитрым манипуляциям с молекулами китайские ученые сумели объединить в одном волокне сразу 3 функции: передача энергии тела, считывание и передача информации, рассказывает изданию Global Times Хоу Чэньи из исследовательской группы передовых функциональных материалов в Университете Донхуа.
- В ходе тестирования мы обнаружили, что новое волокно абсолютно безвредно для человеческой кожи. Мы тестировали его стабильность и практичность в течение двух лет, и результаты были абсолютно обнадеживающими, – восторженно рассказывает профессор Хоу.
Теперь дело за малым: осталось научиться делать «умную» одежду из «умного» текстиля. Причем, по идее, она должна быть удобной в носке и при этом такой же функциональной, как смартфоны. Теперь осталось придумать, как сделать новый текстиль долговечным. А еще и устойчивым к помехам.
Китай делает шаг ниобием на Великой шахматной доске
- На Великой шахматной доске ниобий и схожие металлы приобрели первостепенное значение. Ставки очень высоки, – пишет Центр стратегических и международных исследований (CSIS). - Борются за господство на этой арене США и Китай. Геологическая служба США определила ниобий как второй по важности для национальной безопасности и экономического роста, уступающий только галлию.
Соединения переходных металлов (таких как ниобий и вольфрам) изучают в Китае сейчас ученые многих вузов. Материаловеды из Китайской академии наук и Пекинского университета создали нанолисты, которые потенциально могут быть использованы в самых разных областях - от литиевых и водородных батарей до суперконденсаторов солнечных панелей.
За счет этой технологии Китай еще больше упрочит свое технологическое лидерство в мире. Суперсплавы на основе ниобия используются при производстве космических кораблей и гиперзвуковых ракет.
Ученые рассказали о своей разработке в авторитетном журнале Nature. Сейчас созданием наноматериалов, естественно, заняты по всему миру. Но именно китайская команда сделала этот процесс очень быстрым и безопасным. Аккумуляторы, которые Китай будет делать на основе теллуровых нанолистов, будет на порядок лучше, чем современные.
Синтезированные в китайской лаборатории нанолисты имеют множество уникальных свойств: их можно использовать одновременно и как полупроводники и как сверхпроводники.
- “Список отраслей, в которых массовое производство нанолистов значительно повысило бы эффективность, чрезвычайно широк, - говорит Ву Чжуншуай, химика из Даляньского института химической физики. - Вот почему этот материал потенциально так интересен.
Благодаря созданию нового материала Китай может выиграть мировую гонку аккумуляторов для электромобилей. Ранее подобные наноматериалы приходилось изготавливать крайне опасным для человека методом “отшелушивания”. При этом используют агрессивные и легковоспламеняющиеся химические растворители. Да и синтез очень долгий: на нужды промышленности, которой требуется все больше наноматериалов, не годится.
И вот, наконец, китайские ученые открыли новый метод, в котором используют негорючее и не ядовитое для человека вещество - борогидрид лития. Ничего и близко похожего в других странах не создано.
Ученым удалось синтезировать 108 граммов нанолистов теллурида ниобия. Это в сто раз больше, чем при использовании предыдущих методов. Один крошечный кристаллик такого материала стоит больше $500. Так что китайские ученые щелчком пальца могут производить один из самых дорогих материалов в истории.
Неслучайно Китай инвестирует в компании по добыче ниобия в разных странах (в том числе в Бразилии). Тем самым Китай пытается и подорвать зависимость США от поставок переходных металлов (более чем наполовину американская аэрокосмическая отрасль зависит от поставок из Бразилии и на четверть – от канадских).
