Суперпрочный асфальт и обои с шумоизоляцией: самые необычные покрытия

Перед вами унитаз, который невозможно испачкать. Уникальное покрытие для сантехники изобрели китайские инженеры. Сама чаша, может, и в миниатюре, но вот технология работает на все сто. Секрет – в супергладком материале, который напечатали на 3D-принтере.

"Мы использовали смесь из пластика и песка, ингредиенты смешали с помощью лазерного излучения и получили особую гладкую текстуру. Но затем мы обработали поверхность еще и силиконовыми маслами. После теста выяснилось, что грязная вода, гель и синтетические фекалии не удерживались на покрытии, а просто соскальзывали вниз”, – рассказывает профессор Хуачжунского университета науки и техники Ван Цзянь. 

Унитаз успешно прошел и краш-тест. Санфаянс тысячу раз потерли наждачной бумагой, но и после этого поверхность осталась супергладкой. Такой материал – настоящая находка для общественных туалетов, да и хозяйкам точно облегчит жизнь.

А где еще могут пригодиться умные покрытия? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Суперпрочный асфальт с пластиковыми отходами

Никаких больше ям и колдобин на дорогах – и все благодаря пакетам. Нет, никто не предлагает прикрывать ямы целлофаном. Российские ученые создали суперпрочный асфальт, просто добавив в состав смеси пластиковые отходы. Этот компонент не даст дорогам разрушиться в сильные морозы. Ведь при низких температурах вода превращается в лед и ломает покрытие изнутри.

"Асфальтный бетон состоит из щебня, минерального порошка, отсева дробления скальных горных пород и органического вяжущего. Эти материалы нагреваются, и получается готовая асфальтобетонная смесь. Мы же предлагаем добавлять пластики низкого давления, совместно, при изготовлении асфальтобетонной смеси в смесительной установке в определенном соотношении – от массы битума”, – говорит руководитель проекта по разработке морозоустойчивого дорожного покрытия Кирилл Тюрюханов. 

И даже если на асфальте появятся трещины, весной они не превратятся в ямы, уверяют разработчики. С первым теплом разломы на дороге просто затянутся. 

"Данный же асфальтобетон не будет разрушаться, а он будет видоизменяться, но потом с оттаиванием, либо с повышением температур он будет восстанавливать свои физико-механические характеристики”, – уверяет Кирилл Тюрюханов. 

Оригинальный способ избавиться от ржавчины на металле

Вы удивитесь, но не только асфальт способен самовосстанавливаться. Это под силу даже металлу. Американские ученые придумали, как навсегда забыть о ржавчине: достаточно нанести на место коррозии специальный раствор. 

"Посмотрите! Ржавчина уже разъела весь металл, и он стал очень хрупким!" – рассказывает блогер Алекс Мьюир. 

В основу раствора легли силиконовые масла – такие используют для смазки. К жидким полимерам добавили самый прочный материал из известных – графен. Он тоньше листа бумаги в 300 тысяч раз, но обладает хорошей гибкостью и упругостью. 

"Графеновые микрокапсулы впитывают масло и образуют связанную структуру. Но как только на металле появляются повреждения, капсулы выпускают масло, и оно заполняет мельчайшие трещины. При этом вещество достаточно вязкое и не стекает даже с вертикальной  поверхности”, – рассказывает профессор Северо-Западного университета, руководитель проекта по разработке антикоррозийного покрытия Цзясин Хуанг. 

Обои с шумоизоляцией из мотыльков

Дороги починили, ржавчину победили, можно спать спокойно. Но громкие соседи снова затеяли вечеринку? Не спешите вставлять в уши беруши, просто наклейте новые обои с шумоизоляцией из мотыльков. 

Китайский дубовый шелкопряд поглощает шум благодаря чешуйкам на крыльях. Они практически не отражают звуковых волн. В природе это свойство помогает бабочкам прятаться от летучих мышей, которые выслеживают добычу с помощью эхолокации. Британские ученые взяли эти чешуйки и сделали из них шумоизолирующий материал толщиной в лист бумаги. 

"Мы поместили кусочки крыльев мотылька на алюминиевый диск и проверили, под каким углом к звуковой волне шумопоглощение становится наилучшим. Оказалось, что крыло мотылька гасит восемьдесят семь процентов звука, а сам материал практически невесомый”, – уточняет профессор сенсорной биологии Бристольской Школы биологических наук Марк Холдериад. 

Ученые уверяют: при производстве шумопоглощающих обоев ни один шелкопряд не пострадает. Разработчики хотят повторить структуру чешуек бабочки в лабораторных условиях. 

Если у них все получится, мы сможем жить в новостройках в полной тишине. Правда, пока материал тестировали только ультразвуком. Такие частоты, как известно, человеческое ухо не воспринимает. Так что непонятно, поглотит ли мотылек звуки соседской дрели. 

Умная краска, способная поглощать грязь и уничтожать бактерии

"Для начала смешиваем пару граммов нанооксидов титана, потом к нему добавляем второй компонент – жидкое стекло”, – показывает лаборант-исследователь лаборатории экологических проблем постиндустриальной агломерации Южно-Уральского государственного университета Михаил Ромашов. 

Дышать полной грудью скоро смогут жители загрязненных мегаполисов. А все благодаря новой краске, которую изобрели челябинские химики. Состав ученые подсмотрели у легких планеты – растений и деревьев. Так называемые устьица на листьях, словно насосы, поглощают мелкодисперсную пыль. Умная краска тоже содержит мини-отверстия, которые засасывают наночастицы грязи.

"Если в обычную силикатную краску добавить наноразмерный оксид титана, синтезированный в нашей лаборатории, то в покрытии появятся мельчайшие поры, которые как раз и позволяют краске очищать воздух. Это особые оксиды, которые под действием ближнего ультрафиолета провоцируют различные окислительные реакции", – уточняет кандидат химических наук доцент кафедры экологии и химической технологии ЮУРГУ Татьяна Крупнова. 

Титановой краской химики предлагают покрывать стены домов и заводов. Правда, периодически поверхность придется мыть, чтобы не засорять фильтры. Но очистка воздуха – это не все, на что способно чудесное покрытие. Челябинские химики могут научить краску уничтожать бактерии. 

"Покрытия, в которые добавлен фотокаталитический нанооксид титана, обладают бактерицидными свойствами. Если на такое покрытие попадают, например, бактерии кишечной палочки или стафилококка, в тех количествах, которые могут находиться на обычных бытовых поверхностях, то происходит их полная гибель”, – рассказывает Татьяна Крупнова. 

При этом умная краска экологична и может быть любого цвета. Достаточно добавить нужный пигмент. 

Гель, защищающий фрукты от гниения

Вы купили ягоды, положили их в холодильник, а через пару дней клубника покрылась плесенью? Как затормозить гниение, придумали в Таиланде. Ученые создали гель на основе вещества из конопли – каннабидиола. Он не обладает наркотическими свойствами, зато убивает бактерии. 

"Мы добавили в каннабидиол биоразлагаемые полимеры и получили смесь из частиц размером в четыреста нанометров. Затем смешали эти частицы с пищевой добавкой и водой и погрузили в полученный раствор клубнику. После этого ягоды обработали аскорбиновой кислотой и хлоридом кальция. Покрытие превратилось в гель”, – объясняет профессор института молекулярной биологии при Университете Квинсленда Марк Бласкович. 

Клубника, покрытая гелем, сохранила свежий вид и полезные свойства даже спустя несколько недель. Вот только ученые не уточнили, а как раствор повлияет на организм, если за раз съесть сразу пару килограммов ягод. 

Чернильный спрей, превращающий твердую поверхность в сенсорную 

Избавиться от всех выключателей в доме предлагают американские инженеры. Они научились превращать любую твердую поверхность в сенсорную с помощью чернильного спрея. И это не фантастика. Чтобы стена или подлокотник дивана стали пультом управления, разработчики добавили в чернила электрические элементы. 

"Чтобы получить сенсорную панель, нужна 3D-модель трафарета для аэрографии и сама аэрозольная краска с примесью токопроводящих частиц. Она распыляется на распечатанную пластину из баллончика. После этого, чтобы сделать участок интерактивным, к нему подключается микроконтроллер, который передает команды пользователя приборам”, – говорит доцент Орхусского университета, разработчик сенсорного спрея Майкл Вессели. 

Чудо-спрей умеет не только переключать каналы на телевизоре и выключать свет в комнате. Краской с микросхемами можно нарисовать сенсор на любой стене, даже в городском кафе или на вокзале и в будущем одним прикосновением управлять целыми мегаполисами. 

О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.