Самые удивительные материалы: супергидрофобные и помнящие форму
Никель-титановый сплав нитинол демонстрирует хорошую устойчивость к коррозии, но главное — он стал первым материалом, обладающим памятью формы, и до сих пор остается единственным из них, который получил широкое применение. Предмет из нитинола достаточно раскалить докрасна, он запомнит эту форму. Остывшую деталь можно деформировать как угодно: уже при небольшом нагреве она вернется к исходной конфигурации. Эти свойства используются в миниатюрных актуаторах, например, в механизме автофокуса некоторых камер и в медицинских имплантатах. Крошечный охлажденный стент легко вводится в сосуд, после чего достигает температуры тела и расширяется, закрепляясь в нужном участке. О нитиноле рассказывает видеоролик, подготовленный каналом Thoisoi, кстати, весьма неплохим источником увлекательных сведений по химии.
Gentoo — разработанное компаниями Luna и UltraTech Int. супергидрофобное покрытие. Совершенно не смачиваясь водой, оно обеспечивает высокую защиту от коррозии и самоочищение — любая грязь просто смывается и скатывается, а не высыхает на поверхности. Полимер, смешанный с жидкой основой, может наноситься даже распылением из баллончика, образуя тончайшую (4−6 мкм) прозрачную пленку, которая устойчиво удерживается на основе. Такой эффект создается использованием «эффекта лотоса», поверхность которого покрыта мельчайшими неровностями, мешающими работе сил поверхностного натяжения воды.
«Твердым воздухом» называют иногда аэрогели — сравнительно новый класс гелевых материалов, жидкая фаза в которых замещена воздухом. Они невероятно легки — фактически, немногим тяжелее воздуха —, но при этом отличаются от обычных гелей совершенно неожиданной твердостью. Все дело в их структуре: группы наночастиц образуют чрезвычайно прочные древовидные сети с полостями, которые занимают до 99 процентов общего объема. Твердость аэрогеля продемонстрировал YouTube-канал The Action Lab, испытав его гидравлическим прессом: при слишком большом давлении он просто раскололся, как какое-нибудь стекло.
Как ни удивительны аэрогели, однако инженеры до сих пор не придумали, где и как можно было бы эффективно их использовать. Зато галинстан применяется довольно широко — этот сплав галлия и олова, разработанный компанией Geratherm Medical AG, нетоксичен, а главное, плавится уже при -19 °С. Поэтому им нередко заменяют токсичную ртуть в градусниках. Что любопытно — и что возвращает нас к супергидрофобным материалам — галинстан смачивает поверхность стекла. Поэтому изнутри на трубки таких термометров напыляют тонкий слой чистого оксида галлия.
