Millised kümme materjali hakkavad lähitulevikus tehnoloogiatööstust enim mõjutama?

Samsungi painduva OLED-ekraaniga Windows Phone’i telefoni prototüüp. Foto: AP

Techradar tõi oma ülevaates välja kümme materjali, mille kasutuselevõtt peaks lähitulevikus kardinaalselt tehnoloogiatööstust muutma.

1. Liquidmetal. Liquidmetal ja Vitreloy on California tehnoloogiainstituudi poolt arendatud amorfsete metallisulamite kommertsnimetus. Tegu on titaanist kaks korda tugevama materjaliga, mis on kriipimiskindel ning millest saab valmistada väga erineva vormiga esemeid ja detaile. Kuulujuttude järgi hakkab Apple seda oma tulevastes nutikates käekellades ja muudes kantavates seadmetes kasutama.

2. Grafeen. Grafeen on süsiniku aatomitest koosnev ühe aatomi paksune leht, mida peetakse maailma õhukesemaks materjaliks. Arvutitööstuses ennustatakse, et grafeenitransistorid hakkavad asendama ränitransistoreid, tegu on ka väga hea elektrijuhtivusega materjaliga.

3. Willow Glass. Kui USA ettevõtte Corning Gorilla Glassi ülitugevat kaitseklaasi kasutavad pea kõik maailma nutitelefonid ja tahvelarvutid, siis uue põlvkonna Willow Glassile ennustatakse vähemalt sama suurt menu. Nimelt on tegu tavalise paberilehe paksuse ülitugeva klaasiga, millega saab katta ka kumeraid pindu. Mitmed tehnoloogiatootjad on juba lähiajal lubanud kumerate puuteekraanidega nutiseadmetega ka turule tulla.

4. Painduv OLED ekraan.  Nii Samsung, kui LG on ametlikult teatanud, et on turule toomas uusi painduvate ning kumerate ekraanidega seadmeid, mis kasutavad just vastavat painduvat OLED ehk orgaaniliste valgusdioodide tehnoloogiat. Samsung esitles painduva nutitelefoni prototüüpi juba selle aasta alguses Las Vegases toimunud elektroonikamessil CES.

5. Starlite. Starlite on ülikõrgetele temperatuuridele vastu pidav plastmaterjal, mis loodi amatöörkeemiku Maurice Wardi poolt juba mõnikümmend aastat tagasi. Kuigi NASA oli materjalist vägagi huvitatud, ei avalikustanud Ward oma eluajal kunagi selle täpset koostist. Selle ilmsikstulekul ja laiemasse tarbesse jõudmisel oleks tegu väga olulise tehnoloogilise edasiminekuga.

6. Nanotselluloos.  Kui tavalisest tselluloosist valmistatakse peamiselt paberit, siis nanoosakesteni lõhutud tselluloosil on mitmed ka tarbetehnoloogia tööstusele huvipakkuvad füüsikalised omadused. Nimelt on tegu maailma ühe tugevaima materjaliga, olles samal ajal kerge ning hea elektrijuhtivusega. Süsinikuga segades on selle abil võimalik valmistada painduvaid akusid, materjali saab kasutada ka näiteks auto- ja telefonitööstuses. Nanotselluloosi võtsid esimesena kasutusele Soome teadlased.

7. Metallvaht (Metal foam, i.k) on metallist, tavaliselt alumiiniumist koosnev struktuurne materjal, mille poorid on täidetud gaasiga. Poorid võivad olla kas suletud või omavahel ühendatud. Tegu on väga tugeva ning samas ka väga kerge materjaliga, kuna umbes kolmveerand materjalist moodustab tühi ruum. Materjali saab kasutada nii ehituses, kui ka näiteks liigeste ja luude proteeside valmistamisel.

8. Bioplastid. Bioplastid on tehnoloogiasektoris tuntud juba mõnda aega, kuid siiani ei ole need laiemasse kasutusse jõudnud. Jaapani tehnoloogiaettevõte NEC tutvustas oma osaliselt maisist valmistatud N701i ECO telefoni juba 2007. aastal, kuid erilist populaarsust ei ole bioplasti kasutamine tarbetehnoloogias siiski saavutanud. Bioplastid on keskkonnasõbralikumad kui fossiilkütustest valmistatud plastid, kuna neid toodetakse peamiselt tselluloosist ja taimeõlidest. See aga teeb materjali tootmise ka palju kallimaks. Euroopa Bioplasti kaubandusorganisatsiooni andmetel kasvas bioplasti turg mullu sellegipoolest üle 20 protsendi.

9. Nanopunktid ja perovskiit. Nanopunkti tehnoloogia on informatsiooni ladustamise vorm, mida loodetakse lähitulevikus kasutusele võtta. Nanopunktid on lihtsustades miljardid väikesed magnetid, mis suudavad polaarsust muutes olla andmete binaarse üksuse  (0 ja 1) esitajaks. Juba tänapäevane nanopunkti tehnoloogia suudab salvestada sada korda rohkem andmeid kui praegu kasutusel olevad kõvakettad. Stanfordi ülikooli teadlaste sõnul suudaks kullast nanopunktid tõsta tunduvalt päikesepaneelide efektiivsust, muutes neid ühtlasi ka õhukesemaks.

Ränil põhinevate päikesepaneelide efektiivsus jääb hetkel valdavalt 20 protsendi juurde, olles samas üsna kulukas. Teadlased usuvad, et kaltsiumtitaanist koosneva mineraali perovskiidi kasutusele võtmine uue põlvkonna DSSC tüüpi paneelides võiks paneelide ning nende toodetava elektri maksumuse alla viia, kuigi efektiivsus jääks räniga võrreldes umbes samasse suurusjärku.

10. E-nahk (E-skin, i.k). Berkeley ülikooli teadlased on loonud uue materjali nimega e-nahk. Tegu on üliõhukese plastikkilega, mis koosneb transistorist, orgaanilisest valgusdioodist ja igas pikslis asetsevast survesensorist. Tegu on painduva materjaliga, mida saab paigaldada pea kõikjale. Näiteks on võimalik lisada see autode puutetundlikele juhtsüsteemidele, ülitundlikele robotitele või ka inimkehale, kus see suudaks jälgida vererõhku ja pulssi.