01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Физика
8 декабря

Создан материал с управляемой жесткостью

J.A. JACKSON

Физики создали новый метаматериал, свойствами которого можно управлять при помощи магнитного поля. Для демонстрации возможностей ученые изготовили образцы, меняющие жесткость, что может пригодиться в робототехнике и при изготовлении бронежилетов. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

Метаматериалы — это вещества с необычными свойствами, которые определяются в первую очередь их структурой, а не составом. Существует несколько примеров природных метаматериалов, но абсолютное большинство известных синтезированы в лаборатории. В частности, такие материалы могут направлять колебания по определенной траектории, что позволяет сделать «плащ-невидимку» для света или звука. Другим примером является объект, скручивающийся в ответ на сдавливание. Такие свойства определяются заранее выбранной структурой и не могут меняться в зависимости от внешних воздействий.

В новой работе ученые представили механический метаматериал, свойства которого восприимчивы к внешнему магнитному полю. Он состоит из решетчатой сети полых пластиковых труб, наполненных жидкостью, густеющей в присутствии магнитного поля. Жидкость является взвесью железных микрочастиц в масле. В отсутствии поля частицы движутся случайным образом, но рядом с магнитом выстраиваются вдоль силовых линий, из-за чего вся структура приобретает жесткость.

Авторы протестировали свойства отдельных элементов из нового метаматериала, которые можно складывать в структуры большего размера. Перемещение такой ячейки с расстояния в 8 сантиметров от одного увеличивало жесткость структуры на 62%. В будущем такие материалы можно скомбинировать с электромагнитами, то есть создающими магнитное поле при помощи электричества устройствами. Например, с их помощью можно было бы сделать защитное спортивное обмундирование с настраиваемой степенью амортизации ударов или роботов переменной жесткости, которые смогут пролезть через узкий тоннель, а затем приобрести необходимую для выполнения задач прочность.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Комментарии

Все комментарии
Обсуждаемое