Исследователи из института AMOLF и ARCNL (Нидерланды) создали материал, который ведет себя вопреки всем законам классической механики. Он обладает свойством резкого сжатия при приложении силы, а не растягивается, как все остальные материалы до того. Парадоксальный эффект назвали «контр-схлопыванием»: его создала и изучила международная команда исследователей.
Это похоже на открытие нового языка в механике материалов.
Секрет удивительного поведения — в особой геометрии соединений простых элементов. Когда сила растяжения достигает критического порога, вся структура неожиданно схлопывается внутрь, словно подчиняясь невидимому переключателю. Причем процесс полностью обратим. Если ослабить натяжение, материал возвращается в исходное состояние.
Первые практические применения этой технологии уже видны. В медицинской робототехнике такие структуры могли бы позволить создавать миниатюрных роботов, способных продвигаться по кровеносным сосудам без сложных моторных систем.
Представьте катетер, который не нужно проталкивать — он будет двигаться вперед сам, используя принцип одностороннего скольжения.
Не менее впечатляющие перспективы открываются в строительстве и авиакосмической отрасли.
Небоскребы в сейсмоопасных зонах, лопасти ветрогенераторов, корпуса самолетов — все эти конструкции смогли бы автоматически адаптироваться к изменяющимся нагрузкам, мгновенно гася опасные колебания.
Но самое удивительное — это потенциальная возможность создавать механические «компьютеры». Комбинируя сотни и тысячи таких элементов, ученые надеются разработать материалы, способные выполнять логические операции без единого электронного компонента.
Мы стоим на пороге новой эры, где сама структура материала может хранить и обрабатывать информацию.
Как часто бывает с фундаментальными открытиями, истинный потенциал этой технологии проявится лишь со временем. Но уже сейчас ясно — принципы механического проектирования, незыблемые на протяжении столетий, получили мощный импульс для развития. От медицинских имплантов до космических станций будущего — везде могут найти применение эти удивительные материалы, бросающие вызов нашим представлениям о том, как должны вести себя физические объекты.
Ранее ученые СФУ получили опытный образец высокопрочного материала на основе диоксида циркония. Он необходим в стоматологии.