Исследователи Лейденского университета (Нидерланды) разработали архитектуру из ромбических ячеек, соединенных в структуру кагоме. Эта уникальная структура позволяет управлять сжатием и растяжением материала при помощи магнитного поля. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Принцип работы
Каждый ромб состоит из четырех жестко связанных коллоидных частиц. Соседние ромбы соединены в одной точке, что позволяет им вращаться относительно друг друга. При тепловом движении соседние ячейки вращаются в противоположных направлениях, вызывая циклическое сжатие и расширение всей структуры.
Введение магнитных частиц позволило внешне контролировать процесс. Включение магнитного поля фиксирует структуру в сжатом или расширенном состоянии по команде. Это открывает путь к созданию микророботов, реагирующих на окружающую среду.
От макро к микро
Метаматериалы — материалы, свойства которых определяются структурой, а не составом. Ранее они создавались в макроскопическом масштабе. Перенос концепции на микроуровень требовал разрешения фундаментальной проблемы: как заставить структуры функционировать в режиме, где тепловое движение доминирует над инерцией.
Новая разработка поможет создать самонастраивающиеся материалы, микророботов для доставки лекарств, сенсоры, реагирующие на изменение температуры, и активные поверхности с программируемой шероховатостью. И это далеко не полный список.
Ранее Наука Mail рассказывала о новом стальном сплаве, который усиливает бетон при нагреве.
