Учёные разработали инновационный материал, способный изменять свою форму и механические характеристики в зависимости от температуры. После достижения определённого температурного уровня материал возвращается к исходному состоянию. Об этом сообщается в научном издании.
Метаматериалы представляют собой специфические вещества, свойства которых определяются не их химическим составом, а структурой. Примером могут служить оптические метаматериалы, обладающие способностью изгибать или фокусировать световые волны, а также механические метаматериалы, способные деформироваться под воздействием давления.
Традиционно большинство метаматериалов обладают фиксированными характеристиками, которые не могут быть изменены после их изготовления. Однако в последнее время активно ведутся исследования по созданию материалов с изменяемыми свойствами. Например, разработана технология, позволяющая регулировать жёсткость материала посредством магнитного поля, однако этот метод ограничен локальным воздействием и способен изменять свойства материала лишь на несколько процентов.
Четырёхмерная печать представляет собой инновационный подход, позволяющий материалам реагировать на внешние стимулы. В рамках данного исследования учёные из Университета Ратгерса в США применили технологию четырёхмерной печати для создания материала, способного восстанавливать свою первоначальную форму при нагревании. Такой материал может быть подвергнут термическому воздействию, что позволяет изменять его механические свойства.
В ходе эксперимента было продемонстрировано, что жёсткость данного материала может изменяться более чем в сто раз при нагревании от 30 до 90 градусов Цельсия. При комнатной температуре материал сохраняет свёрнутую форму, однако при нагревании полностью расправляется. Кроме того, были разработаны структуры, способные выдерживать нагрузку, превышающую их собственный вес в 300 раз, и сохранять свои свойства даже при значительных деформациях.
Метаматериалы с изменяемыми характеристиками обладают значительным потенциалом для применения в различных областях. Они могут быть использованы в авиационной и космической промышленности для создания конструкций, способных изменять свою форму, таких как крылья самолётов или дронов, вспомогательные элементы на космодромах или компоненты космических телескопов. Также они находят применение в робототехнике для выполнения задач в узких и сложных пространствах.
Разработка метаматериалов представляет собой динамично развивающееся направление научных исследований. В последние годы были созданы материалы с магнитными переключаемыми свойствами, а также материалы с уникальными упругими и квантовыми характеристиками.
