Исследователи из университета штата Северная Каролина (США) разработали автономные метаоболочки — сферические структуры, которые могут прыгать в воздух по заранее запрограммированному расписанию без использования компьютеров, датчиков или внешних стимулов.
Метаоболочки состоят из сложной решетчатой структуры, изготовленной из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Эти материалы обладают вязкоупругими свойствами: после снятия нагрузки они медленно возвращаются к исходной форме, пока не достигают критической точки — и тогда резко «взрываются» в прыжке.
Как это работает?
Под действием нагрузки структура сжимается в форму, напоминающую бутон, а после снятия нагрузки метаоболочка медленно «ползет» обратно в сферу. Когда достигается критическая точка, накопленная энергия выбрасывает структуру в воздух. Чем дольше была нагрузка, тем позже произойдет прыжок и тем ниже будет высота.
Результаты испытаний были следующими:
Прыжки можно программировать от 3 секунд до 58 часов.
Высота прыжков — от 0,5 до 9 раз выше собственной высоты структуры.
Технология работает на разных поверхностях (снег, песок, вода, твердая почва) и эффективна при температурах до −15°C.
Метаоболочки могут переносить груз, например, семена, и разбрасывать их при прыжке (как в природе у растения недотрога бальзаминовая, коробочки с семенами которой раскрываются при прикосновении).
Исследователи рассматривают возможности создания биоразлагаемых версий метаоболочек, применения в экологическом мониторинге, агрономии, доставке микрогрузов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что полиэтилентерефталат является одним из компонентов микропластика, загрязняющего окружающую среду и организм человека.