Искусственно созданные вещества: 10 искусственно созданных материалов с уникальными свойствами

10 искусственно созданных материалов с уникальными свойствами

Разнообразие природы безгранично, но есть материалы, которые не появились бы на свет без человеческого участия. Предлагаем вашему вниманию 10 веществ, созданных руками человека и проявляющих фантастические свойства.

1. Одностороннее пуленепробиваемое стекло

У самых богатых людей есть проблемы: судя по растущим продажам этого материала, им необходимо пуленепробиваемое стекло, которое спасло бы жизнь, но не мешало им отстреливаться.

Это стекло останавливает пули с одной стороны, но в то же время пропускает с другой — этот необычный эффект заключается в «сэндвиче» из хрупкого акрилового слоя и более мягкого эластичного поликарбоната: под давлением акрил проявляет себя как очень твёрдое вещество, и при попадании пули он гасит её энергию, трескаясь при этом. Это даёт возможность амортизирующему слою выдержать удар пули и осколков акрила, не разрушаясь при этом.

При выстреле с другой стороны упругий поликарбонат пропускает через себя пулю растягиваясь и разрушая ломкий акриловый слой, что не оставляет никакого дальнейшего барьера для пули, но не стоит отстреливаться слишком часто, поскольку из-за этого в защите образуются дыры.

2. Жидкое стекло

Было время, когда средства для мытья посуды не существовало — люди обходились содой, уксусом, серебряным песком, трением или проволочной щёткой, но новое средство поможет сэкономить немало времени и сил и вообще оставить мытьё посуды в прошлом. «Жидкое стекло» содержит диоксид кремния, образующий при взаимодействии с водой или этанолом материал, который затем высыхает, превращаясь в тонкий (более чем в 500 раз тоньше человеческого волоса) слой эластичного, сверхстойкого, не токсичного и влагоотталкивающего стекла.

С таким материалом отпадает необходимость в чистящих и дезинфицирующих средствах, так как он способен отлично предохранять поверхность от микробов: бактерии на поверхности посуды или раковины просто изолируются. Также изобретение найдёт применение в медицине, ведь стерилизовать инструменты теперь можно с помощью лишь горячей воды, без использования химических дезинфицирующих средств.

Это покрытие может использоваться для борьбы с грибковыми инфекциями на растениях и герметизации бутылок, его свойства действительно уникальны — оно отталкивает влагу, дезинфицирует, при этом оставаясь эластичным, прочным, пропускающим воздух, и совершенно незаметным, а также дешёвым.

3. Бесформенный металл

Это вещество позволяет игрокам в гольф сильнее бить по мячу, увеличивает поражающую способность пули и продлевает срок службы скальпелей и деталей двигателя.

Вопреки своему названию, материал сочетает прочность металла и твёрдость поверхности стекла: на видео видно, как отличается деформация стали и бесформенного металла при падении металлического шарика. Шарик оставляет на поверхности стали множество маленьких «ям» — это означает, что металл поглощает и рассеивает энергию удара. Бесформенный металл остался гладок, значит, он лучше возвращает энергию удара, о чём также говорит более продолжительный отскок.

Большинство металлов имеет упорядоченное кристаллическое молекулярное строение, и от удара или другого воздействия, кристаллическая решётка искажается, из-за чего на металле и остаются вмятины. В бесформенном металле атомы расположены хаотично, поэтому после воздействия атомы возвращаются на первоначальную позицию.

4. Старлит

Это пластик, выдерживающий невероятно высокую температуру: его тепловой порог настолько высок, что сначала изобретателю просто не поверили. Лишь после демонстрации возможностей материала в прямом эфире на телевидении, с создателем старлита связались сотрудники Британского Центра Атомного Вооружения.

Учёные облучили пластик вспышками высокой температуры, эквивалентными мощности 75-ти бомб, сброшенных на Хиросиму — образец лишь немного обуглился. Один из испытателей заметил: «Обычно между вспышками приходится ждать несколько часов, чтобы материал остыл. Сейчас мы облучали его каждые 10 минут, а он остался невредим, будто в насмешку».

Моррис Уард

В отличие от других термостойких материалов, старлит не становится токсичным при высокой температуре, также он невероятно лёгок. Его можно применять при строительстве космических аппаратов, самолётов, огнезащитных костюмов или в военной промышленности, но, к сожалению, старлит так и не покинул пределы лаборатории: его создатель Моррис Уард умер в 2011-м году, не запатентовав своё изобретение и не оставив никаких описаний. Всё, что известно о строении старлита — что в его состав входит 21 органический полимер, несколько сополимеров и небольшое количество керамики.

5. Аэрогель

Представьте себе пористое вещество такой низкой плотности, что 2,5 см³ его заключает в себе поверхности, сравнимые с размером футбольного поля. Но это не определённый материал, а, скорее, класс веществ: аэрогель — это форма, которую могут принимать некоторые материалы, а сверхмалая плотность делает его отличным теплоизолятором. Если сделать из него окно толщиной 2,5 см, оно будет иметь те же теплоизоляционные свойства, что и стеклянное окно толщиной 25 см.

Все самые лёгкие в мире материалы — аэрогели: например, кварцевый аэрогель (по сути, высушенный силикон) всего в три раза тяжелее воздуха и достаточно хрупок, зато может выдержать вес, в 1000 раз превышающий его собственный. Графеновый аэрогель (на иллюстрации выше) состоит из углерода, а его твёрдый компонент в семь раз легче воздуха: имея пористую структуру, это вещество отталкивает воду, но поглощает нефть — его предполагается использовать для борьбы с нефтяными пятнами на поверхности воды.

6. Диметилсульфоксид (DMSO)

Этот химический растворитель сначала появился, как побочный продукт выработки целлюлозы и никак не применялся до 60-х годов прошлого века, когда раскрыли его медицинский потенциал: доктор Джейкобс обнаружил, что DMSO может легко и безболезненно проникать в ткани тела — это позволяет быстро и без повреждения кожи вводить различные препараты.

Его собственные лечебные свойства снимают боль при растяжении связок или, например, воспалении суставов при артрите, также DMSO может использоваться для борьбы с грибковыми инфекциями.

К сожалению, когда его медицинские свойства были открыты, производство в промышленных масштабах уже давно было налажено, и его широкая доступность не позволяла фармацевтическим компаниям получать прибыль. Кроме того у DMSO есть неожиданный побочный эффект — запах изо рта использовавшего его человека, напоминающий чеснок, поэтому он используется в основном в ветеринарии.

7. Углеродные нано-трубки

Фактически это листы углерода толщиной в один атом, свёрнутые в цилиндры — их молекулярная структура напоминает рулон проволочной сетки, и это самый прочный материал, известный науке. В шесть раз легче, но в сотни раз крепче стали, нано-трубки обладают лучшей теплопроводностью, чем алмаз, и проводят электричество эффективнее меди.

Сами трубки не видны невооружённым взглядом, а в необработанном виде вещество напоминает сажу: чтобы проявились его необыкновенные свойства, надо заставить вращаться триллионы этих невидимых нитей, что стало возможным относительно недавно.

Материал может применяться в производстве кабеля для проекта «лифта в космос», достаточно давно разработанного, но до недавнего времени совершенно фантастичного из-за невозможности создать кабель длиной 100 тыс км, не согнувшийся бы под собственным весом.

Углеродные нано-трубки помогают и при лечении рака груди — их можно помещать в каждую клетку тысячами, а наличие фолиевой кислоты позволяет выявлять и «захватывать» раковые образования, затем нано-трубки облучают инфракрасным лазером, и клетки опухоли при этом погибают. Также материал может применяться в производстве лёгких и прочных бронежилетов…

8. Пайкерит

В 1942-м году перед англичанами стояла проблема недостатка стали для строительства авианосцев, необходимых для борьбы с немецкими подводными лодками. Джеффри Пайк предложил соорудить огромные плавучие аэродромы изо льда, однако она себя не оправдала: лёд хоть и недорог, но недолговечен. Всё изменилось с открытием нью-йоркскими учёными необыкновенных свойств смеси льда и древесных опилок, которая по прочности была подобна кирпичу, а также не трескается и не плавится. Зато материал можно было обрабатывать, как дерево или плавить, подобно металлу, в воде опилки разбухали, образуя оболочку и предотвращая таяние льда, за счёт чего любое судно можно было ремонтировать прямо во время плавания.

Джеффри Пайк

Но при всех положительных качествах, пайкерит был малопригоден для эффективного использования: для постройки и создания ледяного покрова судна весом до 1000 т достаточно было двигателя мощностью в одну лошадиную силу, но при температуре выше -26 °С (а для её поддержания необходима сложная система охлаждения) лёд имеет свойство проседать. Кроме того, целлюлоза, используемая также в производстве бумаги, была в дефиците, поэтому пайкерит так и остался неосуществимым проектом.

9. BacillaFilla — строительный микроб

У бетона есть свойство «уставать» со временем — он становится грязно-серым, и в нём образуются трещины. Если речь идёт о фундаменте здания, ремонт может быть достаточно трудоёмким и дорогим, при этом не факт, что он устранит «усталость»: многие здания сносят именно по причине невозможности восстановления фундамента.

Группа студентов Университета Ньюкасла разработала генно-модифицированные бактерии, способные проникать в глубокие трещины и вырабатывать смесь карбоната кальция и клея, укрепляя здание. Бактерии запрограммированы так, что они распространяются по поверхности бетона, пока не достигнут края очередной трещины, и тогда начинается производство цементирующего вещества, имеется даже механизм самоуничтожения бактерий, предотвращающий образование бесполезных «наростов».

Эта технология позволит уменьшить антропогенный выброс двуокиси углерода в атмосферу, ведь 5% его даёт именно производство бетона, а также с её помощью будет продлён срок службы зданий, восстановление которых традиционным способом обошлось бы в большую сумму.

10. Материал D3o

Устойчивость к механическому воздействию во все времена была одной из основных проблем материаловедения, пока не изобрели D3o — вещество, молекулы которого находятся в свободном движении при нормальных условиях и фиксируются при ударе. Строение D3o напоминает смесь кукурузного крахмала и воды, которой иногда наполняют бассейны. Специальные куртки из этого материала, удобные и обеспечивающие защиту при падении, ударе битой или кулаками, которые могут вам достаться, уже находятся в свободной продаже. Защитные элементы не заметны снаружи, что подходит для каскадёров и даже полиции.

искусственные vs натуральные. Что выбрать?

Витамиины  — это группа низкомолекулярных органических соединений достаточно простого строения и разнообразной химической природы.

По химической природе витамины представляет собой сборную группу органических веществ, которые объединяются по признаку абсолютной необходимости их в качестве составной части пищи.

Витамины содержатся в пищевых продуктах в очень малых количествах и относятся к микронутриентам.

Не относят к витаминам микроэлементы, незаменимые аминокислоты и незаменимые жиры.

Из-за отсутствия точного определения к витаминам в разное время причислялись различные вещества.

В настоящее время известно 13 витаминов 

Уже более века ученые всего мира стараются решить вопрос сохранения макро- и микроэлементов в переработанных продуктах питания. 

Фактически, усилия по решению этой самой проблемы в начале 1900-х годов, привели к разработке современных популярных биологически активных добавок к пище – поливитаминов и минеральных добавок.

Но до того, естественно, необходимо было обнаружить вещества, которые теперь мы называем витаминами.

В начале 20 века в продуктах питания были выявлены лишь макроэлементы – белки, жиры и углеводы.

Основной причиной различных заболеваний считались плохое санитарное состояние и отсутствие достаточных гигиенических навыков.

Именно поэтому в отношении отдельных пищевых продуктов применялись методы обработки, включающие в себя обработку стерилизующими растворами для избавления от  бактерий и плесени, а также полировку зерна и лущение (обдирка) – удаление наружных оболочек зерна. Таким образом добивались продления сроков годности отдельных видов пищевой продукции, однако при этом не учитывались отрицательные последствия, о которых просто не знали в то время.

Так, полировка и лущение зерна уничтожали витамин В и приводили к повышению заболеваемости такими тяжелыми болезнями, как пеллагра (заболевание, связанное с дефицитом ниацина) и бери-бери (болезнь, связанная с дефицитом витамина B1/тиамина).

В результате стерилизации разрушался витамин С, содержащийся в молоке, что привело к повышению заболеваемости цингой среди детей в богатых семьях.

Следует отметить, что такие проблемы возникали в группах достаточно обеспеченных людей, имеющих доступ к «лучшей, более качественной и безопасной», как они думали, пище.

Открытие витаминов

Конечно, такие изменения в структуре заболеваемости не могли не привлечь внимание ученых.

В результате многочисленных исследований в пище стали обнаруживаться не только уже известные три основных элемента – жиры, белки и углеводы — но и другие вещества. Такие вещества, имеющие существенное значение для здоровья человека, стали называть «вспомогательными веществами».

Так, в 1905 году англичанин Уильям Флетчер, исследуя причины возникновения болезни бери-бери, сделал открытие, что употребление неочищенного риса препятствует развитию данного заболевания.

У. Флетчер предположил, что в процессе полировки риса были удалены особые питательные вещества, содержащиеся в лузге риса, которые могут предотвратить бери-бери.

В 1906 году английский биохимик сэр Фредерик Гоуленд Хопкинс также обнаружил, что определенные факторы питания (белки, углеводы, жиры и минералы) имеют важное значение для роста  и развития человека. Его работа была удостоена вместе с Кристианом Эйкманом Нобелевской премии в 1929 году.

В 1912 году в научной статье Казимир Фанк впервые употребил придуманный им термин «витамин», соединив два слова: «вита» — жизнь и «амин» — соединение, найденное в тиаминах, которые он сумел извлечь из рисовой шелухи.  

Вместе Фредерик Гоуленд Хопкинс и Казимир Фанк сформулировали гипотезу о витальной недостаточности, в соответствии с которой недостаток витаминов может вызвать различные заболевания.

Первые витамины

Открытие витаминов породило новое направление в фармацевтической индустрии – производство витаминных продуктов, которые обычно содержали витамин B из дрожжевых культур (в тот момент отдельные витамины группы В еще не были идентифицированы), концентраты железа и другие ингредиенты.  

Чрезвычайно популярны были таблетки Vitamon, содержащие витамины A, B и C, железо, кальций, и Nux vomica, гомеопатическое средство от изжоги. На этикетке данного средства была представлена следующая информация: «Этот препарат содержит витамины вместе с другими ингредиентами, которые помогут улучшить аппетит, пищеварение, очистят кожу от прыщей и фурункулов, предотвратят нервное и физическое истощение, очистят организм, повысят энергию и помогут в наборе веса при недоедании».

Медицинское сообщество крайне скептически относилось к таким заявлениям, считая, что такая информация о свойствах поливитаминов вводит потребителя в заблуждение.

Несмотря на критику, в 1922 году в  медицинском журнале появилась статья, рекламирующая поливитамин Metagen, произведенный ведущей фармацевтической компанией «Parke, Davis & Co.» (теперь входит в состав фармацевтической компании Pfizer, США).

Продукт Metagen содержал витамины А, В и С и, согласно обзору журнала «Американский семейный врач», положительно влиял на здоровье всей семьи, включая младенцев и людей с серьезными заболеваниями.

Примерно в то же время Американская медицинская ассоциация одобрила витаминный препарат Oscodal, созданный К. Фанком. Человек, открывший витамины, изобрел процесс получения витаминов А и Д из рыбьего жира.

В 30-е годы были обнаружены новые витамины, а также началась разработка новые поливитаминных продуктов.

Изначально витаминные ингредиенты извлекались из пищевых продуктов, однако уже в конце 30-х годов были разработаны методы синтеза их в лаборатории, что привело к сокращению затрат и созданию условий для более широкого использования витаминов.

В 1941 году в США была организована Национальная конференция по вопросам питания для обороны, результатом которой стал первый список рекомендованных правительством микроэлементов (RDA), включающий в себя 6 витаминов и 2 минеральных вещества.
Разнообразие поливитаминов в наше время

С течением времени  в состав поливитаминов включались все новые и новые микроэлементы, были разработаны строгие правила, регламентирующие качество и безопасность таких продуктов.

Сегодня у нас есть огромное количество разнообразных поливитаминов: из натуральных ингредиентов и синтетические, из растительного и животного сырья, не содержащие ГМО, сои и глютена и прочие.

 Поливитамины теперь разделяются не только по возрастным группам, начиная от младенческого возраста, но также существуют поливитамины для разных этапов жизни (беременность, менопауза и др.), при различных патологических состояниях и заболеваниях.

Формы выпуска поливитаминов также разнообразны: таблетки, капсулы, порошки, жидкости, сиропы и пр. 

У нас больше нет проблем?

Несмотря на более чем столетние исследования и инновации население планеты продолжает страдать от несбалансированного рациона и дефицита макро- и микронутриентов.

И хотя в настоящее время дефицит может быть недостаточно серьезным, чтобы проявляться в виде таких тяжелых заболеваний как бери-бери или пеллагра, он все равно влияет на наше здоровье.

К сожалению, большинство людей просто не получают в достаточном количестве питательные вещества, в которых они нуждаются, даже если они считают, что придерживаются здорового питания.

В 2016 году было проведено исследование,  в котором участвовало более 10000 человек, продемонстрировавшее, что люди, принимающие поливитамины, имеют значительно меньший дефицит витаминов и минералов, чем люди, придерживающиеся обычного питания, без применения БАД к пище.

Натуральные витамины vs синтетических?

Когда мы говорим о натуральных и синтетических витаминах – что мы имеем ввиду?

Чаще всего под натуральными витаминами подразумевают витамины, получаемые нами с продуктами питания, в основном из свежих фруктов и овощей.

Синтетическими витаминами называют витамины, которые изготавливаются на производстве.

Однако процесс синтеза витаминов происходит в обоих случаях: в первом – в природе, во втором – на заводе.

При этом следует учитывать, что для производства витаминов на заводах чаще всего (примерно в 95%) случаев используется сырье растительного и животного происхождения. Производство всех витаминов «с нуля» просто экономически невыгодно.

Таким образом, все витамины – синтетические, так как получаются в процессе синтеза и большая часть витаминов – натуральные, получаемые из природного сырья.

Также необходимо помнить, что многолетний отбор в сельском хозяйстве осуществлялся по показателям урожайности и устойчивости к болезням,  а не полезности, содержанию витаминов и минеральных веществ.

Сроки и способы хранения овощей и фруктов, методы их обработки и переработки также влияют на количество содержащихся в них витаминов.

При этом химическая структура «натуральных» и «синтетических» витаминов идентичны.

Конечно, наиболее полезными, в том числе в части усвоения, являются витамины и минеральные вещества из  необработанных фруктов и овощей, поскольку микронутриенты в таком случае находятся в максимально активных формах.

Однако, не следует забывать, что все витамины и минеральные вещества имеют рекомендуемый уровень суточного потребления. Например, для витамина Д этот уровень составляет 200 МЕ. Такое количество витамина Д содержится в 1 капсуле  стандартной БАД к пище или в примерно 600 г сырой рыбы.

Так же существует ряд состояний, при которых прием витаминов, произведенных промышленным способом, более предпочтителен, например, при:

• заболеваниях желудочно-кишечного тракта
• нарушении всасывания
• тяжелых инфекционные патологиях
• беременности и кормлении грудью
• вегетарианстве
• тяжелом физическом труде
• недостатке витаминов группы В и железа.

Так что же выбрать, витамины из пищевых продуктов или готовые комплексы? Решать Вам.

В любом случае, перед применением поливитаминных и минеральных БАД к пище следует проконсультироваться с врачом.

Пять синтетических материалов, способных изменить мир

Всемирная выставка в Нью-Йорке 1939–1940 годов была одной из величайших выставок, которые когда-либо видел мир. Посетители Flushing Meadow Park в Квинсе были приглашены увидеть «мир завтрашнего дня», дав им первое представление о чудесах, таких как телевидение, видеофон и Ford Mustang.

Это был также первый шанс увидеть нейлон, первое в мире полностью синтетическое искусственное волокно. Его вшивали в колготки с помощью вязальных машин, пока две модели играли в перетягивание каната, чтобы продемонстрировать прочность ткани. Четыре года назад нейлон был обнаружен группой Уоллеса Карозерса в исследовательском подразделении DuPont. Он был представлен на ярмарке как новый трикотаж, «полностью изготовленный из такого обычного сырья, как уголь, вода и воздух», из которого можно было сделать нити, «прочные, как сталь».

Нейлоновые чулки стали пользоваться огромным успехом, конечно, только за первый год было продано 64 миллиона пар для DuPont. Нейлон обладал качествами, превосходящими свойства натурального продукта, шелка, и вскоре нашел множество полезных, хотя иногда и менее модных применений. Сегодня он по-прежнему очень широко используется в тканях, обивке, спортивных изделиях, струнах для инструментов и автомобильных деталях.

Нейлон: ушел с полок, как айфоны на стероидах.
Ребекка Абелл

С момента зарождения этой новой эры полностью синтетических материалов достижения в истории материалов были беспрецедентными. Химики открыли новые катализаторы и разработали новые способы синтеза для соединения небольших молекул в длинные полимерные цепи с нужными свойствами для конкретного применения — например, полипропиленовые волокна, которые мы используем в коврах, или твердые сорта полиэтилена для изготовления пластиковых бутылок.

Физики, материаловеды и инженеры также разработали новые методы обработки и новые технологии для повышения производительности для создания таких материалов, как сверхпрочные материалы, такие как кевлар.

Совершенно верно, в то же время мы становимся более требовательными. Мы ожидаем продукты, которые еще больше улучшат качество нашей жизни, но нам нужны материалы и технологии, которые становятся все более энергоэффективными, устойчивыми и способными уменьшить глобальное загрязнение. Это вызов.

Вот пять типов полимеров, которые определят будущее.

1. Биопластики

Как нам часто напоминают, пластмассы не разлагаются и являются очень заметным источником загрязнения окружающей среды. Еще больше усложняет ситуацию то, что строительные блоки этих материалов, которые мы называем мономерами, исторически получают из сырой нефти, которая не является возобновляемой.

Но это меняется. Благодаря инновациям в процессах использования ферментов и катализаторов становится все более возможным превращать возобновляемые ресурсы, такие как биогаз, в основные строительные блоки для производства пластмасс и синтетических каучуков.

Эти вещества являются устойчивыми, поскольку они экономят ископаемые ресурсы. Но, конечно, это лишь частично решает проблему. Если они также не являются биоразлагаемыми, они по-прежнему представляют собой проблему для окружающей среды.

Пластиковые стаканчики, которые растут на деревьях!
фотокуп

2. Пластмассовые композиты/нанокомпозиты

Пластмассовые композиты — это название пластмасс, армированных различными волокнами для придания им большей прочности или эластичности. Например, вы можете сделать полимер более прочным, внедрив в него углеродные волокна, что позволит создать легкий материал, идеально подходящий для современного экономичного транспорта.

Эти виды армированных волокном пластиков находят все более широкое применение, особенно в аэрокосмической промышленности (Boeing 787 и Airbus A360 на 50% состоят из композита). Если бы не высокая стоимость, эти материалы использовались бы во всех автомобилях.

Более поздним дополнением к этой области являются нанокомпозиты, в которых пластмассы вместо этого армируются крошечными частицами других веществ, включая графен. У них есть множество потенциальных применений, начиная от легких датчиков на лопастях ветряных турбин и заканчивая более мощными батареями и внутренними каркасами тела, которые ускоряют процесс заживления сломанных костей.

Нанокомпозиты станут особенно захватывающими, если нам удастся производить их с помощью методов обработки, которые позволяют создавать их очень контролируемым образом. Если мы посмотрим на структуры природных материалов, таких как дерево, то обнаружим, что они невероятно сложны и замысловаты. Наши нынешние композиты и нанокомпозиты очень просты по сравнению с ними.

3. Самовосстанавливающиеся полимеры

Как бы тщательно мы ни подбирали материалы для технических применений на основе их способности противостоять механическим воздействиям и условиям окружающей среды, они неизбежно выходят из строя. Старение, деградация и потеря механической целостности из-за ударов или усталости — все это способствует этому. Это не только очень дорого, но и может иметь катастрофические последствия, как, например, в случае взрыва Deepwater Horizon в Мексиканском заливе в 2010 году.

Вдохновленные биологическими системами, разрабатываются новые материалы, способные заживать в ответ на то, что традиционно считается необратимым повреждением. Полимеры — не единственные материалы, обладающие потенциалом самовосстановления, но, похоже, они очень хороши в этом. В течение нескольких лет после их первого открытия на рубеже веков было предложено множество инновационных систем лечения.

Что по-прежнему невероятно сложно, так это идея распространения этих концепций на приложения большого объема, поскольку самовосстанавливающиеся полимеры требуют гораздо более сложной конструкции, чем полимеры предыдущих поколений. Но это кажется окончательным путем к долговечным, отказоустойчивым материалам, которые можно использовать для продуктов, включая покрытия, электронику и транспорт.

4. Пластиковая электроника

Большинство полимеров являются изоляторами и поэтому не проводят электричество. Однако всплеск в этой области исследований полимеров произошел в 2000 году после присуждения Нобелевской премии Алану МакДиармиду, Алану Хигеру и Хидеки Ширакава за работу по открытию того, что полимер под названием полиацетилен стал проводящим, когда примеси были введены посредством процесса, известного как легирование.

Мало того, что тот же процесс делает другие подобные полимеры проводящими, некоторые даже могут быть преобразованы в светоизлучающие диоды (LED), что повышает перспективу создания гибких компьютерных экранов, подобных приведенному ниже.

Гибкий экранный дисплей от Plastic Logic.
Пластиковая логика, CC BY-SA

Это область, где полимеры по-прежнему сталкиваются со значительными проблемами и сильной конкуренцией со стороны традиционных производителей, таких как кремний и органические светодиоды. Тем не менее, при поиске дешевых гибких замен существующих электронных устройств полимеры могут многое предложить, поскольку их можно легко обрабатывать в растворах и печатать на 3D-принтере.

Похоже, что в этой области ведутся огромные исследования, при этом полимеры иногда играют роль активного компонента, например, в полупроводниках, а иногда служат носителем для других веществ, например, в проводящих чернилах.

5.

Интеллектуальные и реактивные полимеры

Гели и синтетические каучуки могут легко изменять свою форму в ответ на внешние раздражители, что означает, что они способны реагировать на изменения в окружающей среде. Внешним раздражителем обычно является изменение температуры или кислотности/щелочности, но в равной степени это может быть свет, ультразвук или химические агенты. Это оказывается невероятно полезным при разработке интеллектуальных материалов для датчиков, устройств доставки лекарств и многих других приложений.

Вы можете значительно расширить естественную способность полимера реагировать на такие раздражители, разрабатывая их с учетом этой цели. Механофоры, например, представляют собой молекулярные единицы, которые могут изменять свойства полимера под действием механических сил. У них может быть любое количество промышленных применений, особенно если будет включена технология самовосстановления.

Другие возможности для умных полимеров включают такие вещи, как оконные покрытия, которые могут мыть окна, когда они грязные, и медицинские швы, которые исчезают после заживления травмы.

Синтетические наркотики — Better Health Channel

Что такое синтетические наркотики?

Синтетические наркотики (или новые психоактивные вещества (НПВ), призванные имитировать эффекты существующих запрещенных наркотиков (таких как каннабис, кокаин, МДМА и ЛСД).

Синтетические наркотики имеют химическую структуру, отличную от запрещенных веществ, которые они пытаются Производители синтетических наркотиков постоянно меняют свою химическую структуру, чтобы не отставать от закона.0003

Некоторые синтетические наркотики могут продаваться как «легальные», безопасные и приемлемые альтернативы запрещенным наркотикам. Однако это не означает, что они законны или безопасны.

На упаковке синтетических наркотиков не указана рекомендуемая дозировка. Химические вещества также могут меняться от одного пакета к другому. Два пакета из одной партии могут повлиять на вас по-разному.

Синтетические наркотики не контролируются и не регулируются по качеству, поэтому есть опасения по поводу того, что в них содержится на самом деле.

Учитывая, как часто появляются синтетические наркотики, трудно понять, насколько вредны эти наркотики в любой дозе. Существует ограниченное количество исследований краткосрочного и долгосрочного воздействия этих веществ. Однако сообщается, что синтетический каннабис имеет более серьезные побочные эффекты, чем каннабис.

Названия синтетических (НПВ) наркотиков

Синтетические наркотики также могут быть известны как:

• новые и появляющиеся наркотики (НЭД)
• соли для ванн (обезьянья пыль)
• травяные кайфы
• травяные благовония
• aphrodisiac tea
• NBOMes
• legal highs
• party pills
• synthetic cocaine
• synthetic cannabis
• herbal ecstasy
• plant fertiliser
• drug analogues and derivatives
• research chemicals.

Употребление синтетических наркотиков и закон в Австралии

В 2017 году в штате Виктория были приняты новые законы, специально направленные против новых синтетических наркотиков.

Хотя многие синтетические наркотики или классы наркотиков уже запрещены, в соответствии с этими новыми законами любому лицу, уличенному в производстве, продаже или рекламе синтетических наркотиков, грозит до 2 лет тюрьмы и/или штраф в размере более 38 000 долларов США.

Новые законы не содержат определенного перечня психоактивных веществ. Вместо этого применяется определение психоактивного вещества.

Типы синтетических препаратов

Общие категории синтетических лекарств (или NP), доступные в Австралии, включают в себя:

• Синтетические каннабиноиды
• Phenethylamines
• Synthetitic Cathinones
• Tryptamines
• .

Синтетические каннабиноиды (синтетический каннабис)

Синтетические каннабиноиды предназначены для имитации эффектов каннабиса. Они продаются онлайн в Австралии с 2004 года.

Они похожи на дельта-9-тетрагидроканнабинол (ТГК), который является активным ингредиентом каннабиса. Однако некоторые новые вещества, продаваемые как синтетические каннабиноиды, не имитируют эффекты ТГК.

Синтетические каннабиноиды смешивают с растворителями, смешивают с травами и продают в красочных упаковках. Обычно их курят или иногда пьют как чай.

Химические вещества в каждой упаковке синтетических каннабиноидов могут различаться, даже если маркировка и цвета на упаковке одинаковы. Два разных пакета из одной партии могут повлиять на вас по-разному.

Типы синтетических каннабиноидов (синтетический каннабис)

«Спайс» был первым из серии синтетических каннабиноидов, продаваемых в Австралии.

С тех пор для продажи был разработан ряд других аналогичных продуктов, таких как «кроник», «северное сияние», «светящееся золото», «мохо», «голубой лотос» и «крестный отец».

Многие синтетические каннабиноиды были разработаны совсем недавно, поэтому информация об их краткосрочных и долгосрочных эффектах ограничена.

Эффекты синтетических каннабиноидов (синтетического каннабиса)

Синтетические каннабиноиды оказывают такое же действие, как и курение каннабиса. Зарегистрированные эффекты включают:

• эйфорию
• чувство благополучия
• спонтанный смех и возбуждение
• повышенный аппетит
• сухость во рту
• тихое и задумчивое настроение.

Токсическое воздействие синтетических каннабиноидов

Растущее число сообщений (в основном из США) указывает на то, что люди все чаще испытывают токсическое воздействие от употребления синтетических каннабиноидов. К ним относятся:

• учащенное сердцебиение и учащенное дыхание (тахипноэ)
• гипертония (высокое кровяное давление)
• учащенное сердцебиение
• боль в груди
• рвота
• проблемы с почками
• психоз
• судороги
• инсульт
• смерть.

Есть опасения по поводу серьезной острой и долгосрочной токсичности.

Фенетиламины

Фенетиламины представляют собой группу психотропных препаратов, в которую входят амфетамины и МДМА.

В эту группу также входят синтетические галлюциногены, такие как синтетические NBOM и бензодифураны («бром-стрекоза»).

Даже их внешний вид может маскировать другие психоделики. Например, NBOM могут быть в форме промокательной бумаги, такой как ЛСД. Их также можно найти в виде таблеток или порошка.

Синтетические катиноны

Синтетические катиноны представляют собой группу препаратов, относящихся к растению кат. Эти препараты являются стимуляторами и имитируют действие амфетаминов, ускоряя обмен сообщениями между мозгом и телом.

Синтетические катиноны в основном имеют форму белого или коричневого порошка, но могут также появляться в виде небольших крупных кристаллов. Иногда они встречаются в виде капсул или таблеток.

Триптамины

Триптамины являются психоделическими препаратами, обычно встречающимися в растениях, животных и грибах. Например, диметилтриптамин (ДМТ) или псилоцибин.

Пиперазины

Пиперазины представляют собой группу химических веществ, имитирующих действие МДМА. Эти синтетические наркотики часто продаются как «МДМА» и доступны в виде таблеток, капсул или порошка.

Некоторыми распространенными пиперазинами являются 1-бензилпиперазин (БЗП) и трифторметилфенилпиперазин (ТФМПП). Когда эти два химических вещества объединены, они могут иметь такие же эффекты, как МДМА.

Новые бензодиазепины

Новые бензодиазепины могут продаваться под названиями «разрешенные бензодиазепины» или «химические вещества для исследований».

К ним относятся химические вещества, которые были протестированы, но не одобрены для медицинских целей, или изготовленные вещества со структурой, отличной от существующих бензодиазепинов.

Существует ограниченное понимание краткосрочного и долгосрочного воздействия бензодиазепинов на здоровье.

Вредное воздействие синтетических наркотиков (НПВ)

Поскольку многие из этих наркотиков являются новыми, их действие не исследовалось. В сочетании с другими наркотиками, включая алкоголь, лекарства, отпускаемые по рецепту и без рецепта, эффекты могут быть опасными и непредсказуемыми.

Поскольку некоторые химические вещества, содержащиеся в этих новых продуктах, такие как MDPV, активны в очень низких дозах, их часто сокращают с наполнителями, чтобы убедиться, что доза аналогична запрещенным наркотикам, которые он стремится имитировать.

По сообщениям средств массовой информации, некоторые люди испытали побочные эффекты от приема этих препаратов.

Некоторые из зарегистрированных эффектов включают:

• эмоциональную неустойчивость
• снижение когнитивных способностей
• мышечную боль
• боль в челюсти
• потеря аппетита
• дни галлюцинаций
• острое возбуждение
• паранойя
• проблемы с сердцем
• боль в груди
• суицидальные мысли
• .

Зависимость, толерантность и абстиненция

Если вы какое-то время употребляли синтетические наркотики, вам может быть трудно отказаться от них. Ваш разум и тело должны приспособиться к функционированию без синтетических наркотиков.

Симптомы отмены у всех разные. На их различия влияют:

• как долго вы употребляете
• какие наркотики
• возраст
• физическое здоровье
• психологические характеристики
• метод отмены.

Установка из синтетических каннабиноидов

Симптомы синтетического снятия каннабиноидов включает в себя:

• Insomnia
• Паранойация
• Паника
• Aguatation и Irritability
• .0082
• учащенное сердцебиение.

Отказ от синтетических катинонов

Имеется мало данных о людях, стремящихся сократить или отказаться от синтетических катинонов. Люди, которые используют синтетические катиноны, сообщают о сильном желании передозировки (принимать дополнительные дозы) и зависимости.

Отмена новых бензодиазепинов

Симптомы отмены от новых бензодиазепинов могут включать:

• головные боли
• боль или подергивание мышц
• Гловолюбие и тремор
• Тошнота, рвота, боли в животе
• Странные мечты, Сложность Сон, Усталость
• Плохая концентрация
• тревожность и раздражительность
• Изменение восприятия, повышение чувств
• Изменение восприятия, повышение чувств
• 8181.