Група вчених з массачусетського університету в амхерсті розробила метаматеріал з дивовижними властивостями. Він здатний миттєво поглинати або вивільняти величезні порції механічної енергії. Матеріал буде корисним в будь-якому сценарії, де необхідно або поглинути удар великої сили (захисні засоби), або здійснити блискавичну реакцію, подібно м’язової, що стане в нагоді робототехніці.
Джерело зображення: umass amherst
Ідея метаматеріалу, здатного миттєво поглинути або вивільнити великі обсяги енергії, лежить в площині використання зсуву фаз стану самого матеріалу. Простим прикладом зсуву фазового стану речовини може служити замерзання або випаровування води. У першому випадку відбувається виділення енергії, а в другому її поглинання. Це ж правило поширюється на тверді матеріали, які можуть переходити з одного фазового стану в інший. Наприклад, записуюча поверхня cd-диска. Вона може бути або аморфної, або кристалічної, для переходу між якими витрачається енергія записуючого лазерного променя.
Проблема в тому, що створити матеріал із заданими властивостями щодо фазових переходів вкрай складно, що вимагає втручань на молекулярному і навіть атомарному рівні. В цьому плані метаматеріали-матеріали з декількох речовин, пов’язаних певним чином-набагато простіше і цілком передбачувані. Зокрема, метаматеріал для поглинання енергії або її вивільнення зроблений у вигляді певної еластичної структури з вставками з магнітів.
«вбудовуючи крихітні магніти в еластичний матеріал, ми можемо контролювати фазові переходи цього метаматеріалу. А оскільки фазовий зсув передбачуваний і повторюємо, ми можемо сконструювати метаматеріал так, щоб він робив саме те, що ми хочемо: або поглинав енергію від сильного удару, або вивільняв велику кількість енергії для вибухового руху», — кажуть автори дослідження, фахівці з дослідницької лабораторії армії сша і дослідницького управління армії сша, а також харбінського технологічного інституту в шеньчжені (hitsz).
