Среда 24 Апрель 2019

Создан материал, способный постоянно менять форму и накапливать энергию

Ученые из Лондонского университета королевы Марии сообщают, что получили эффективный материал, который способен к множественному изменению формы без потери в свойствах.

При этом его особенность такова, что при приложении к нему энергии он может накопить ее в себе, а затем высвободить в нужный момент.

Исследователи говорят, что работали с материалами, которые уже давно известны науке и называются ауксетиками. Они отличаются от обычных материалов тем, что имеют отрицательные значения коэффициента Пуассона. То есть при растяжении они не становятся тоньше, а наоборот расширяются. При сжатии происходит противоположный процесс. Это свойство стало основой исследования.

Создан материал, способный постоянно менять форму и накапливать энергию

Ученые рассказывают, что ауксетики имеют в своей структуре острые углы, которые могут быстро сложиться внутрь материала, резко увеличив его плотность. Именно это позволяет применять эти материалы для создания брони. Некоторые компании уже используют ауксетики в производстве бронежилетов. Плотность материала бронежилета повышается точно в месте попадания пуль, что увеличивает эффективность защиты. Можно создавать более легкие бронежилеты при сохранении защитных свойств.

В исследовании, опубликованном в Frontiers in Materials, специалисты рассказывают, что разработали новый ауксетик. И он хорош как в сохранении энергии, так и в создании разных сложных архитектурных и инженерных форм. Полученный материал может без разрушений в собственной структуре претерпевать постоянные изменения формы, сообщает Science Daily.

Создан материал, способный постоянно менять форму и накапливать энергию

Что касается энергии, то тут ученые приводят в пример ноги орла. При захвате добычи мышцы сокращаются всего один раз, потом замок когтей защелкивается, и животное больше не прикладывает сил для удержания добычи. Новый материал позволяет создавать такие же «замки».

Один раз поменяв форму, он запасет энергию от этого изменения. При следующей метаморфозе потенциальная энергия будет высвобождена.

Глава исследования Стоян Смуков говорит, что в будущем подобные материалы смогут заменить части роботов, потому что уже на структурном уровне они запрограммированы на определенные действия или изменения. Также команда исследователей ожидает, что ее разработки будут использованы в энергосберегающих инструментах захвата, которые необходимы в промышленности, в отраслях где нужны материалы, способные менять форму по требованию или там, где свойства материала зависят от температуры.

Professor Alfonso Ngan and Dr. Kwan Kin-wa introduce the new actuating material powered by light. Credit: Copyright The University of Hong Kong

Professor Alfonso Ngan and Dr. Kwan Kin-wa introduce the new actuating material powered by light. Credit: Copyright The University of Hong Kong

Робототехника — это уже не только про механизмы и шестеренки. «Интеллектуальные» материалы, которые способны на определенные действия — перспективное направление. Так, ученые из Гонконгского университета представили материал, способный создавать движение под воздействием электро импульсов или света. Именно такие «мышцы» смогут в будущем заменить моторы и приводы в робототехнике.

x

Посмотрите еще

Почему имена и фото актёров на афишах никогда не совпадают

Узнать имя того красавчика с плаката раньше было почти невозможно. Интернета нет, а все актёры на постере подписаны ...

EnglishRussianUkrainian