10、單向防彈玻璃

對(duì)于那些超級(jí)富有的人來說，他們有著與我們不同的煩惱。超級(jí)富有的人擔(dān)心，防彈玻璃在保護(hù)他們的同時(shí)，也使得他們不能攻擊對(duì)方。但是對(duì)于單向防彈玻璃則不一樣：它只能從一面阻擋子彈，而從另一面卻不能。那么你肯定會(huì)問：這是怎么做到的呢？通過將兩片不同的塑料夾在一起則可以實(shí)現(xiàn)—脆性的丙烯酸層和較軟卻更有彈性的聚碳酸酯層。丙烯酸層在壓力下會(huì)形成非常堅(jiān)硬的表面，當(dāng)子彈射擊這一面的時(shí)候，這一面會(huì)讓其變得平緩，從而分散其能量。然后，下一層則可能將子彈的沖擊吸收，從而避免子彈炸裂。然而當(dāng)子彈從另一面射擊時(shí)，由于首先接觸聚碳酸酯層，因此首先會(huì)將其擊穿。然后子彈到達(dá)丙烯酸層，可以穿過這層而命中目標(biāo)。

09、液態(tài)玻璃

曾幾何時(shí)，洗潔精并不存在。在過去，人們洗衣物時(shí)采用的是蘇打、醋、細(xì)砂或鋼絲絨等，但一種新的涂層可以節(jié)省大量的勞動(dòng)力，并且使洗潔精成為過去式。液態(tài)玻璃結(jié)合二氧化硅、水或乙醇形成噴霧，其干燥之后會(huì)形成一層具有彈性的超耐用玻璃。涂層的厚度只有人頭發(fā)直徑的500分之一，因此幾乎是不可見的，且具有無毒、疏水特性。液態(tài)玻璃本身不需要擦洗，且其表面是抗菌的，因而很多的清潔步驟對(duì)于它來說是多余的。當(dāng)需要清潔的時(shí)候，你只需要打開消毒廚房水槽，而無需漂白劑。這意味著，在醫(yī)藥方面，你只需用熱水進(jìn)行消毒，而不需要化學(xué)藥品。該涂層可用于治療植物真菌感染，并可提高軟木塞的密封性。我們本無意在這里推銷這款產(chǎn)品，但是其具有非常多的特性，還是忍不住讓人贊嘆一番—疏水、無毒、抗菌、透氣、耐用、不可見，且價(jià)格超級(jí)便宜。

08、非晶金屬

非晶金屬在某些方面比常規(guī)金屬性能更優(yōu)越，例如其抗打擊能力更強(qiáng)，因而可允許高爾夫俱樂部的人們更加大力擊打；子彈在穿透時(shí)需要更大的速度；且可以使得引擎和手術(shù)刀等的使用時(shí)間更長。和其名字相反，非晶金屬結(jié)合了普通金屬的強(qiáng)度與玻璃的表面硬度。通過以下演示實(shí)驗(yàn)可更清晰認(rèn)識(shí)非晶金屬：將兩個(gè)滾珠軸承進(jìn)行反彈實(shí)驗(yàn)，一個(gè)是鋼球，另一個(gè)是非晶金屬制成。非晶金屬的小球反彈得更高，且持續(xù)時(shí)間更長。反彈使得鋼球上產(chǎn)生了很多的小坑，意味著鋼球吸收并分散了撞擊的能量。然而非晶金屬非常平整，意味著撞擊的能量全部反彈了，從而獲得了更高的反彈。大多數(shù)金屬具有晶體原子結(jié)構(gòu)，在撞擊以及其他壓力條件下，原子的金屬面可以發(fā)生滑動(dòng)，以形成可見的凹痕。非晶金屬的原子結(jié)構(gòu)是無序隨機(jī)的，因此不會(huì)形成凹坑。

07、“星光”塑料

“星光”塑料具有令人難以置信的耐熱性，因而在很長的一段時(shí)間里面人們都認(rèn)為這只是發(fā)明者的自欺欺人。在英國原子武器機(jī)構(gòu)的一項(xiàng)試驗(yàn)中，他們將這種材料加熱到高達(dá)75個(gè)廣島原子彈的水平，但是該材料完好無損，除了有一點(diǎn)點(diǎn)燒焦。一位科學(xué)家說道，“通常情況下我們做一個(gè)實(shí)驗(yàn)需要好幾個(gè)小時(shí)，因?yàn)槲覀冃枰炔牧侠鋮s下來，但是對(duì)于這種星光塑料，我們每十分鐘就做一次實(shí)驗(yàn)，而它仍然巋然不動(dòng)，只是靜靜地做它的美男子?！焙推渌^緣材料不同，“星光”塑料并不會(huì)在加熱條件下產(chǎn)生有毒物質(zhì)，且其質(zhì)量非常輕。其潛在的應(yīng)用包括航天飛機(jī)、消防服、飛機(jī)或軍用等，然而目前其仍然未走出實(shí)驗(yàn)室。發(fā)明人Maurice Ward在2011年去世了，且沒有對(duì)其進(jìn)行專利申請(qǐng)。關(guān)于這種材料，大家知道的最多的是，“星光”材料由“高達(dá)21種有機(jī)聚合物和共聚物，以及少量陶瓷組成。

06、氣凝膠

首先，讓我們想象一下這樣的一種多孔物質(zhì)：體積只有2.53立方厘米，但其內(nèi)表面積卻相當(dāng)于整個(gè)足球場！不要太過驚訝，因?yàn)檫@種材料真實(shí)存在。氣凝膠是一類密度非常低的材料，其質(zhì)量非常輕。二氧化硅氣凝膠—即干硅膠的重量只有空氣的三分之一，然而其卻能支撐超過自身重量100倍的物質(zhì)。石墨烯氣凝膠是由碳制成的，其重量只有空氣的七分之一，它有海綿狀的質(zhì)地，并且同時(shí)具有疏水性和親脂性?；诖颂匦?，其常被用于吸附江河湖海中的漏油，因?yàn)槠渚薮蟮膬?nèi)表面積決定了它可以吸收超過自身900倍重量的物質(zhì)。石墨烯氣凝膠的海綿質(zhì)地意味著，它可以“擰干”后反復(fù)使用。

05、二甲基亞砜(DMSO)

二甲基亞砜(DMSO)是一種化學(xué)溶劑，是木漿的副產(chǎn)品。直到一百多年后，在20世紀(jì)60年代其醫(yī)學(xué)價(jià)值才被發(fā)現(xiàn)。Jacobs博士發(fā)現(xiàn)其能迅速滲入皮膚而不會(huì)對(duì)組織產(chǎn)生傷害，這意味著DMSO能運(yùn)送藥物通過膜，從而進(jìn)入身體，而且不需要傷害皮膚，避免了注射的風(fēng)險(xiǎn)。它可以減少扭傷、關(guān)節(jié)炎及燒傷，同時(shí)可以即時(shí)緩解疼痛長達(dá)6個(gè)小時(shí)。它可以滲透手指和腳趾甲，意味著其可以用于運(yùn)送抗真菌藥物。不幸的是，DMSO也存在諸多問題。在其醫(yī)學(xué)價(jià)值被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，其商業(yè)化學(xué)產(chǎn)品已經(jīng)上市。這種廣泛的可用性也惡化了其吸引力-——如果他們不能對(duì)其申請(qǐng)專利，那么他們就會(huì)無利可圖。此外，其副作用也進(jìn)一步降低了市場化，使得DMSO大多只在獸藥中使用。

04、碳納米管

碳納米管是圓柱狀的單層碳原子，是科學(xué)界公認(rèn)的強(qiáng)度最大的物質(zhì)。其質(zhì)量只有鋼的六分之一，但是其強(qiáng)度卻是鋼的上百倍。不僅如此，碳納米管的傳熱性比金剛石還要快，導(dǎo)電能力也強(qiáng)于銅。由于其太薄，人類肉眼無法觀察到，因此收集原始狀態(tài)的碳納米管就像在培養(yǎng)皿中收集煙塵一樣。為了能夠利用它們的機(jī)械（電子）性能，需要將這些不可見的碳納米管進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。碳納米管的一大用處是建造太空天梯。它也可用于治療癌癥——在單個(gè)細(xì)胞中可置入上千個(gè)碳納米管，在它們表面涂上藥物便可以治療癌癥。其他的用處包括更強(qiáng)、更輕的防彈衣，更有效的風(fēng)車葉片，更靈巧的奶酪切片機(jī)等。

03、Pykrete

1942年英國人遇到了麻煩。他們需要飛行器與德國U-Boats抗衡，但是已經(jīng)沒有多余的鋼材用于制造飛機(jī)。Geoffrey Pyke認(rèn)為巨大的漂浮的冰島會(huì)是解決的辦法，但是這個(gè)主意在兩年前已經(jīng)被提出來了。冰也許更便宜，但是其很溶液被打碎，且最終會(huì)融化。然而，來自紐約的科學(xué)家將冰與木漿結(jié)合在一起，使得其不僅能漂浮在水面上，而且能夠抵御炮彈，且不會(huì)融化。在水中，濕木漿會(huì)形成絕緣外殼從而防止進(jìn)一步融化，并且從理論上來說其可以在海上進(jìn)行修復(fù)。但最終獲得的Pykrete并不能滿足預(yù)期目的。一個(gè)1000噸的模型迅速建立起來，并進(jìn)行冷凍保存，但人們發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移冰會(huì)下垂，除非將其保持在-16華氏度的條件下才行，但是這將需要一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)。有人還指出，制造該產(chǎn)品消耗的大量木漿會(huì)對(duì)造紙產(chǎn)生嚴(yán)重影響。最終Pykrete仍然是一個(gè)創(chuàng)造性的、令人著迷的、也是行不通的失敗案例。

02、BacillaFilla

隨著時(shí)間的推移，混凝土?xí)l(fā)生老化甚至斷裂。而進(jìn)行修復(fù)則是費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的過程—如果一個(gè)建筑物的地基發(fā)生斷裂，那么對(duì)其進(jìn)行修復(fù)則是非常不現(xiàn)實(shí)的過程。這也是很多建筑物在地震中坍塌的原因。紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的一組學(xué)生開發(fā)了一種基因修飾的微生物，它們可以修復(fù)混凝土中的裂縫?；蛐揎椫傅氖撬麄兛梢宰屵@些微生物感知到裂縫的存在，從而在這些地方生長，從而將裂縫粘合在一起。重新生成的部分具有相同的強(qiáng)度，可防止其發(fā)生坍塌。不僅如此，其對(duì)于環(huán)境保護(hù)也是至關(guān)重要的—人類活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳的5%來自于混凝土的生產(chǎn)過程。人們希望通過這樣的方式來延長建筑物的使用壽命。

01、D3O

沖擊保護(hù)一直是一個(gè)非常困難的問題——如何能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)一件東西的保護(hù)而不會(huì)對(duì)本身產(chǎn)生太大影響。例如塑料膝墊會(huì)限制運(yùn)動(dòng)，也會(huì)將影響傳遞到骨頭。D30可以有效解決這個(gè)問題。這是一種由智能分子制成的材料，在一定壓力下可自由移動(dòng)，但是當(dāng)壓力很大時(shí)便會(huì)靜止不動(dòng)。含有D30墊的夾克已經(jīng)出現(xiàn)在市場上，可以保護(hù)你免受柏油路，棒球棒或者拳頭的危害。這種墊看起來很低調(diào)，因此也適合警察使用。該材料的工作原理非常類似于玉米淀粉和水的混合一樣。