Nu ducem lipsa de teorii, dar practica ne omoara. Stiinta este un teren mereu in miscare, mereu gata sa ofere solutii pentru o lume clar in dezvoltare. Unele sunt atat de uluitoare incat putini le inteleg.
Grafenul este viitorul
In cazul materialelor noi cu calitati de-a dreptul uluitoare, grafenul pare o descoperire epocala. A fost descoperit in anul 2004 de catre un grup de cercetatori britanici de la universitatea din Manchester condus de profesorul Andre Geim, care fost distins cu Premiul Nobel pentru Fizica in 2010, impreuna cu colaboratorul sau Konstantin Novoselov. Este cel mai bun conductor de electricitate si de caldura de pe pamant. Grafenul are un sir intreg de proprietati deosebite, care ii confera un potential extraordinar, atat pentru fizica teoretica fundamentala, cat si pentru realizarea practica a unor noi aplicatii. Fiind format dintr-un singur strat de atomi de carbon, grafenul este cel mai subtire material existent: 3.000.000 straturi de grafen ating o grosime totala de un milimetru!
Aplicatii ale grafenului deja realizate in practica sunt si ele uluitoare. O grupa de cercetatori de la Georgia Institute of Technology din Atlanta, Georgia, SUA, condusa de Elisa Riedo a reusit sa graveze conductoare electrice din grafen de numai 12 nm latime pe un substrat de oxid de grafen. Procedeul deschide noi si promitatoare posibilitati pentru producerea circuitelor integrate la scara nanometrica. Metoda permite, de asemenea, si cercetarea semnalelor electrice in celule vii scria revista Science in 2010.
Cercetatori de la Massachussets Institute of Technology (MIT) si din alte centre au descoperit ca materialul are defecte intrinseci, gauri in armura sa de marimea unui atom. In experimente s-a observat ca molecule mici precum sarurile au trecut usor prin porii unei membrane de grafen, in timp ce molecule mai mari nu au putut penetra membrana. Rezultatele, spun cercetatorii, subliniaza posibilitatea unor aplicatii promitatoare, cum ar fi membrane care pot filtra contaminanti microscopici din apa, sau care separa anumite tipuri de molecule din probe biologice. Grafenul deschide posibilitati interesante si in cercetarea fundamentala din domeniul mecanicii cuantice, care va putea fi cercetata de acum si in laboratoare, mai ieftin, fara cheltuieli uriase pentru construirea acceleratoarelor de particule si a telescoapelor actuale.
Cimentul, conductor de electricitate
Cand vorbesti despre conductori electrici, nu cimentul iti vine imediat in minte. Si cu toate acestea, cercetatorii de la Universiatea din Alicante au realizat un ciment care are abilitatea de a conduce atat caldura cat si electricitatea, fara a compromite duritatea unui ciment normal. El ar putea fi folosit in viitor in locuri precum aeroporturile si autostrazile pentru a preveni depunerile de zapada si gheata.
Upsalita, materialul imposibil
Aceasta formidabila descoperire a unor cercetatori suedezi a fost rezultatul unei… gafe. Grabiti sa plece acasa intr-o seara de vineri, un grup de cercetatori de la Universitatea suedeza din Uppsala a uitat in functiune un aparat din laborator. Cand au revenit la munca, luni dimineata, cercetatorii si-au dat seama ca aparatul uitat in priza produsese un material nou care a primit numele Upsalita.
Este vorba despre cel mai absorbant material din lume. Stiintific, upsalita este un carbonat de magneziu (MgCO3) si are aspectul unei pudre albe, foarte uscate. Calitatile lui sunt stupefiante: un singur gram din aceasta substanta poate acoperi o suprafata de 800 de metri patrati, datorita numerosilor pori minusculi din compozitia ei! Upsalita poate fi folosita la eliminarea umezelii in timpul fabricarii medicamentelor sau chiar pentru curatarea deversarilor masive de petrol, dar si la fabricarea de componente electronice de ultima generatie, dupa cum scrie publicatia britanica The Independent.
Savantii au incercat sa obtina carbonat de magneziu inca din 1908, insa atunci, o echipa de cercetatori germani a precizat ca acest lucru nu este posibil, pentru ca producerea lui ar insemna un consum energetic mult prea mare. De atunci, carbonatul de magneziu a fost denumit „materialul imposibil”. Ceea ce parea imposibil s-a rezolvat in 2011. „Este evident ca am obtinut un material considerat pana acum imposibil de creat”, au recunoscut descoperitorii pentru revista PLOS ONE.
Nitinol, un aliaj cu memorie
Cand trebuie sa descrii proprietatile unui metal, memorie si elasticitate nu sunt cuvintele care sa-ti vina imediat in minte. Asta in caz ca n-ai auzit de nitinol. Ce este nitinolul? Este un aliaj de nichel si titaniu creat de William Buehler si Frederick Wang in 1958. Proprietatile lui se manifesta in doua stari, austenita si martensita. La temperaturi joase (martensita), aliajul poate fi deformat si manipulat, dar el revine la forma lui la temperaturi mari (austenita). Aceasta proprietate miraculoasa de a reveni la forma initiala este cunoscuta sub numele de memorie termala.
Alaturi de aceasta incredibila memorie, nitinolul are si o extraordinara elasticitate, facandu-l extrem de folositor in cazul super-arcurilor. Superelasticitatea merge mana in mana cu memoria termala. Si chiar daca i-au fost aduse unele critici in cazul folosirii lui in domeniul medical, din cauza continutului de nichel, nitinolul se dovedeste a fi foarte util in aplicatii in care este implicata miscarea si flexibilitatea. Asta pentru ca, in vreme ce majoritatea metalelor cedeaza in urma rasucirii continue, nitinolul s-a dovedit a fi aproape imun la rupere sub actiunea stresului continuu. De la inventarea sa, nitinolul a fost folosit intr-o multime de aplicatii industriale si tehnologice.
Injectia cu oxigen
Se spune ca David Blaine, un mare iluzionist, isi poate tine respiratia un timp record de 17 minute (!), dar datorita unei injectii cu oxigen, oricine ar putea, de acum incolo, sa-si tina respiratia fara sa intampine nici o senzatie de disconfort. Datorita unei particule de oxigen inventate la Spitalul de Copii din Boston, oamenii vor putea supravietui pana la 30 de minute fara sa traga nici o gura de aer! Ceea ce face aceasta particula cu totul deosebita este faptul ca este inconjurata de un material gras care permite sa fie injectata cu usurinta in vena sangvina. Dupa injectare si trecerea efectului, nivelul de oxigen din sange revine la normal in cateva secunde.
Particulele de oxigen inventate au calitatea de a nu produce embolism la injectare. In lumea medicala aceasta inventie are aplicatii nesfarsite, de vreme ce particula poate salva milioane de oameni, de la cei cu deficiente respiratorii pana la cei cu probleme de respiratie.
GEORGE CUSNARENCU
Comentarii