Хай-тек Материал с управляемой жесткостью – это вам не электронная бумага!

Рубрика “Хай-тек” с Николаем Гринько на “Вестях FM”.

В последнее время ученые ведут все больше разработок в сфере создания так называемых метаматериалов, уникальные свойства которых обусловлены не веществами, из которых они состоят, а искусственно созданной внутренней структурой. Группа ученых Ливерморской национальной лаборатории и Калифорнийского университета в Сан-Диего создала материал, который, в зависимости от условий, может быть твердым, словно сталь, и гибким, как пластилин. Внутренне устройство представляет собой сеть распечатанных на 3D-принтере гибких пластиковых микротрубок длиной 5 миллиметров. Внутрь каждой микротрубки помещается смесь масла с частицами железа. В обычном состоянии, благодаря вязкой и текучей жидкости, материал остается гибким. Но стоит только поместить его под воздействие магнитного поля, как взвесь железа становится четко упорядоченной, что делает материал очень твердым. В ходе серии экспериментов ученые выяснили, что при воздействии магнитного поля жесткость структуры повышается на 62%. Как заверяют исследователи, это – далеко не предел, и жесткость можно легко изменить благодаря более прочным "наполнителям".

Коллектив редакции нашей программы кратко поясняет: ученые разработали мягкий материал, который становится твердым, стоит поместить его в магнитное поле. Команда инженеров предположила, что разработка сможет найти применение в производстве бронежилетов, которые будут мгновенно обретать жесткость непосредственно перед попаданием пули. Оставим в стороне вопрос о том, как жилет будет предугадывать это самое попадание, и попытаемся представить возможные варианты применения материала в мирной жизни. Например, было бы неплохо регулировать жесткость автомобильных шин. Изготовив их из подобного материала, можно встроить в них также множество небольших электромагнитов. Подавая на них напряжение, можно будет заставлять шины твердеть или размягчаться в зависимости от дорожных и погодных условий, причем можно даже делать более упругой не всю поверхность, а лишь необходимый в данный момент ее фрагмент! Да, это будет технически сложно, зато миллионам автолюбителей не придется менять резину раз в сезон, и наконец появятся по-настоящему всесезонные и вседорожные шины. Можно будет управлять жесткостью медицинских инструментов и приборов, одежды и обуви, механизмов и строительных конструкций, найти множество других применений... С другой стороны, электронной бумаге, например, тоже сулили самое радужное будущее, а оно все не наступает и не наступает. Надеемся, что материал с управляемой жесткостью избежит такой судьбы. Хотя…