«Странные металлы» и шлемы из космических материалов — чем удивляют мир китайские ученые

Китай за последнее десятилетие стал непревзойденным мировым лидером сразу в 4 научных областях — это материаловедение, химия, инженерия и информатика. К такому выводу пришли в Институте научно-технической информации Китая, проанализировав научные публикации на планете.

Взять материаловедение — даже судя по названию, вроде, скучнейшая дисциплина. На самом деле, почти каждый день изобретаются новые материалы, которые уже завтра полностью изменят наш мир.

«Космический» шлем из стекловолокна спасает фристайлеров

Казалось бы, что может быть общего между космической ракетой и шлемом лыжника? А вот китайские ученые Даляньского технологического университета разработали уникальный лыжный шлем на основе космических материалов, первоначально созданных для ракеты «Длинный марш-5» — носителе марсианского зонда «Тяньвэнь-1».

Шлемы предназначенные для защиты лыжников от ударов, вызванных падением или столкновением. Они должны быть легкими и обладать высокой прочностью и хорошо амортизировать. Те же принципы применимы и к космическим аппаратам. Вот ученые и решили совместить две совершенно, на первый взгляд, непохожие технологии.

Оболочку «обычного» шлема ученые усилили с помощью алгоритмических ребер жесткости, нанесенных на его изогнутую поверхность. За основу взяли конструкцию изогнутых панелей ракеты-носителя.

Даляньские ученые также использовали новый композитный материал из углеродного волокна, стекловолокна и эластомера. Шлем стал легче и прочнее, причем это уже сумели протестировать китайские лыжники, которые в феврале будут представлять Поднебесную на Олимпийских играх.

По словам тренера сборной Китая по фристайлу Ли Кэ, новый «космический» шлем позволил уменьшить количество травм головы на тренировках.

Правда, это пока лишь — опытные образцы. Теперь университет должен запатентовать новый шлем и наладить его выпуск. А это уже дело крупных спортивных компаний.

«Электронную кожу» раздадут саперам и ликвидаторам аварий на АЭС

Даляньский технологический университет недавно представил еще одну разработку — электронную кожу. Ради этого ученые из Даляня объединились с коллегами из Гонконга, Чэнду и Пекина.

Электронная кожа внешне похожа на пластырь, который пронизан микроскопическими датчиками. Патч можно наносить на кожу человека, и он фиксирует любые движения, а также скручивания и повороты. Затем датчики передают информацию на приемник.

С помощью такой электронной кожи оператор может управлять роботами — например, бесконтактным автомобилем или планером. Для этого патчи наклеивают на кожу оператора в важных местах, таких как складка на передней части руки над локтем.

Все объединенные данные с патчей позволяют оператору управлять удаленным роботом без необходимости носить неуклюжее снаряжение.

Электронная кожа снабжена небольшими вибрирующими магнитами, которые помогают с тактильной обратной связью. Представьте: такая же электронная кожа будет на кончиках механических пальцев робота, а оператор почувствует твердость или температуру предмета, который робот взял в руки.

Пока что есть лишь прототип электронной кожи, но использовать ее можно где угодно. Например, при обезвреживании бомб или очистке от радиоактивных отходов — в общем, везде, где человеку не обойтись без помощи роботов.

«Странные металлы» перенесут электричество через всю Землю

Китайские ученые из Университета электронных наук и технологий изучают так называемые «странные металлы». Это не просто новые материалы, а, как считается, новое агрегатное состояние вещества. При этом состоянии некоторые металлы (скажем, сложные соединения меди) ведут себя вовсе не так, как описано в учебниках физики.

Дело в том, что в этих металлах электрический заряд переносят вовсе не обычные заряженные частицы — электроны. Электроток создают частицы, которые ведут себя как волны, за что получили название пары Купера в честь нобелевского лауреата 1952 года Леона Купера.

Выше определенной температуры электрическое сопротивление таких металлов растет фактически до бесконечности (в обычных металлах эта цифра конечна, как и возможности электронов «бежать» сквозь атомную решетку). Поэтому новые материалы и назвали «странными металлами».

А теперь представьте — электроэнергию можно передавать на бесконечные расстояния безо всяких потерь. Таким образом, открытие китайских ученых открывает безграничные возможности для передачи «зеленой» энергии. Кроме того, с помощью «странных металлов» можно создавать бесконтактные высокоскоростные поезда, мощнейшие электромагниты, а также термоядерные двигатели для космических полетов.

Наконец, можно создавать квантовые компьютеры, которые «мыслят» совсем по-другому по сравнению с обычными. Ведь в квантовых компьютерах заряды переносят тоже не обычные электроны.

Но у китайских исследований «странных металлов» есть не только прикладное применение. Ученые приближаются к разгадке неких фундаментальных принципов, на основе которых работает известный нам физический мира Вселенной.