Для дальнейшего прогресса натуральных материалов стало недостаточно, поэтому человек стал на путь создания искусственных, что позволило совершить технологический и научный прорывы. В статье рассмотрим, как создание искусственных материалов позволило человечеству открыть новые возможности в производстве привычных вещей — от транспорта до повседневных технологичных устройств.
Автомобильная отрасль
Самые первые автомобили в мире были изготовлены из натуральных древесных материалов. Каменный дуб использовали для производства шестеренок, вяз и ясень служили материалом для эластичных колесных ободьев, рама же была сделана из дуба.
Для повышения прочности автомобилей спустя некоторое время производители стали использовать сталь, которая отличалась прочностью и довольно низкой стоимостью. Однако одним из главных минусов этого металла является слабая стойкость к коррозии, что вынуждает конструкторов применять в производстве кузова специальные защитные покрытия для защиты. Именно поэтому в автомобильной промышленности стали также применять дополнительные материалы: алюминиевые сплавы, пластмассы и композит. Такие материалы позволили снизить уязвимость кузовов автомобилей к коррозии, а также немного уменьшить массу автомобиля, что благоприятно повлияло на экономичность и управляемость.
В 2015 году немецкая компания EDAG Engineering разработала способ построения ультралегких автомобилей. Одноименный метод EDAG заключался в масштабной 3D-печати компонентов и использовании высокопрочной, гибкой и устойчивой к атмосферным осадкам ткани в качестве материала экстерьера. Такой материал кажется тонким и склонным к повреждениям, однако компания утверждает, что он уязвим не больше, чем тонкий алюминий и сталь современных машин. Помимо этого ремонт такого покрытия будет менее сложным и дорогим, чем покраска металла.
Подобную идею уже воплотили в виде концепта BMW GINA Light Visionary Model, который на данный момент находится в мюнхенском музее BMW. Модель обладает обшитым тканью кузовом, форму которого водитель может менять по своему желанию. Интересно, что подобная идея ранее уже была использована в авиации, когда корпус и несущие поверхности первых аэропланов выполняли из ткани.
Авиационная отрасль
В последующем в авиации стали активно применять титан и его сплавы, которые позволили совершить большой прорыв в производстве сверхзвуковых самолетов. Титановые сплавы и по сей день широко применяются в конструкциях шасси, узлах крепления закрылков и в силовых элементах. Для реактивных двигателей из титана изготавливаются детали, которые подвергаются высокотемпературным нагрузкам, такие как лопатки компрессоров и диски компрессоров второго контура, кожухи камер сгорания, сопла реактивных двигателей.
Сталь, которая представляет собой сплав железа и углерода, также довольно широко используется при производстве самолетов. Из нее изготавливают отдельные элементы силового набора конструкции, детали шасси, болты, заклепки. Жаропрочная сталь идет на изготовление обшивок самолетов.
Технологичные устройства
Оснащая технологичные устройства инновационными функциями, производители также стремятся переосмыслять их внешний вид, стараясь сделать такой дизайн, который бы максимально отвечал потребностям пользователей. Инженеры и дизайнеры стараются экспериментировать с материалами и улучшать качество сборки, делая устройства меньше, легче и тоньше без ущерба для функционала.
Самые первые портативные компьютеры появились в Японии и были выполнены из синтетических материалов, в основном из пластика, который по сей день является наиболее дешевым и хлипким материалом. В 2010 году на рынке устройств был представлен первый алюминиевый компьютер от компании Apple, после чего многие технологичные бренды стали также использовать новый материал в производстве своих ПК. Это можно было считать существенным рывком вперед, однако после этого процесс переосмысления привычного дизайна компьютеров несколько застопорился.
В 2019 году уже компания Huawei начала проводить исследования по повышению прочности металлического корпуса ноутбука без ущерба стильному и мобильному дизайну. В последующем именно эти исследования способствовали созданию флагманского ноутбука HUAWEI MateBook X Pro 2023, материал которого сильно выделяется на сегодняшнем рынке ПК.
Для изготовления корпуса HUAWEI MateBook X Pro был выбран легкий и прочный магниевый сплав, который также используется в авиации, машиностроении и других отраслях. Такой материал является наиболее устойчивым к высоким температурам, а также более легким и прочным, чем алюминий, титан и сталь. Кроме того, дополнительное покрытие металлической поверхности защищает ноутбук от коррозии и быстрого износа.
Еще одним плюсом магниевого сплава является высокий уровень электромагнитного экранирования и способность сохранять свои первоначальные размеры и форму.
Помимо материалов корпус HUAWEI MateBook X Pro получил инновационное покрытие, выполненное по технологии микродугового оксидирования, благодаря чему поверхность остается немаркой и устойчивой к загрязнениям. С помощью технологии корпус получается мягким и приятным на ощупь, что обеспечивает наиболее удобный захват.
Искусственные материалы играют важную роль в современном мире, предоставляя человечеству широкий спектр возможностей для удовлетворения практически всех ежедневных потребностей. Такие материалы обладают высокой прочностью, устойчивостью к воздействию внешних факторов и могут быть адаптированы для различных целей, что способствует развитию технологий и улучшению качества жизни.
