Команда инженеров из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса разработала новый пластичный метаматериал, который под воздействием магнитного поля моментально затвердевает.
Нестандартные свойства материала обеспечивает его синтетическая структура, состоящая из сети 3D-печатных пластиковых трубок, длиной 0,5 см, заполненных жидкой смесью из масла и крошечных частиц железа. В обычных условиях микрочастицы металла распределены в масле беспорядочно, поэтому суспензия находится в жидком состоянии. Однако вблизи магнита, частицы железа выстраиваются в цепочки вдоль линий поля, делая смесь вязкой, а решетку жесткой.
Инженеры решили сделать материал в виде сети трубок, так как сплошной кусок был бы тяжелым и дорогим в изготовлении. В ходе испытаний было установлено, что при перемещении одного сегмента на расстоянии от восьми до одного сантиметра от магнита, его жесткость повышалась примерно на 62%.
По словам изобретателей, новый метаматериал может быть объединен с электромагнитами в различных устройствах, позволив контролировать их физическую структуру. Например, робототехника с изменяемой жесткостью конструкции сможет пробираться в узкие пространства, но оставаться при этом достаточно прочной, чтобы нести и перемещать другие объекты. Метаматериал также можно использовать для изготовления бронежилетов и спортивных шлемов, делая их более адаптивными.
Британские ученые недавно изобрели не менее необычный материал, который становится толще при растяжении.
текст: Илья Бауэр, фото: Lawrence Livermore National Laboratory