Ученые создали материал, способный становиться гибким и жестким по команде

2 лет назад 303

Новые материалы определяют перспективы развития и могут считаться той самой основой, которая позволит человечеству достигать большего. Исследователи двух крупных научных центров, Калифорнийского технологического института и JPL, достигли определенных успехов. Им удалось разработать принципиально новый материал, способный при определенных условиях быть гибким или твердым. Изменение свойств происходит по команде, что позволяет быстро управлять его состоянием.

Разработчики признались, что черпали вдохновение в фильмах о Бэтмене. Там его плащ мог становиться твердым, обеспечивая супергерою надежную защиту в самых страшных ситуациях. Они хотели создать нечто подобное. После долгих поисков они обратили внимание на то, как ведут себя различные материалы и обнаружили немало интересного, подарившего идеи. Так, кофе в вакуумной упаковке довольно тверд, но стоит вскрыть упаковку и он становится мягким и похожим на жидкость. Есть и другие примеры, когда эластичные материалы могли становиться твердыми.

Ключ этого секрета оказался скрыт в форме частиц — она должна быть сложной. При этом наилучшие результаты были достигнуты при испытании материалов, где среднее число контактов частиц с соседними было максимальным. Так ученые пришли к выводу, что есть смысл обратить внимание на устройство средневековой кольчуги. Оптимальными элементами оказались соединенные между собой кольца или квадраты. Результаты были проверены при помощи компьютерного моделирования. Ученые приблизились на шаг к созданию материала, который можно было бы развернуть как ткань, а, затем, проехать по нему, как по мосту. И это вполне возможно, если пропустить сквозь такой материал кабели. Практическая реализация не заставила себя ждать. Инженеры предложили использовать для управления изменением формы сети теплочувствительных жидкокристаллических эластомеров, способные сжиматься при нагреве. Нагрев обеспечивается прохождением по ним электрического тока.

Разработка подобного материала может иметь большое значение для нескольких важных отраслей. В частности, материалы с управляемой жесткостью ждут военные. Так же они могут быть использованы при создании высокоэффективных экзоскелетов. Улучшая свойства и характеристики материалов, можно научиться строить «тканевые мосты» — ученые допускают и такую возможность.

 

Первоисточник