Создан метаматериал, который способен становиться мягким при ударе
В последнее время появляется все больше различных применений так называемым метаматериалам. Они обладают рядом уникальных свойств, которые не доступны «обычным» материалам. И недавно исследователи из Мичиганского университета разработали сложный материал, который меняет свою твердость и прочность в ответ на внешнее напряжение. Такой материал можно использовать в каркасе автомобилей, делая их нетравматичными при аварии.
Новый созданный метаматериал способен «переключать» свое состояние от мягкого к твердому в случае необходимости. Приложение механического воздействия вроде удара заставляет материал поменять прочность и твердость всей поверхности.
Такие свойства метаматериал приобрел за счет его уникальной пространственной структуры. Он состоит из набора небольших стержней, соединенных «распорками». Удар заставляет стрежни изменить свое местоположение друг относительно друга, а решетка меняет свои топологические свойства, и материал становится мягким или твердым в зависимости от вектора прикладываемого напряжения. Так как стержни поглощают и рассеивают энергию механического воздействия, структура материала не претерпевает деформаций.
Такие удивительные свойства, как предполагают исследователи, могут найти широкое применение в самых разных сферах. Помимо уже упомянутого автомобилестроения, их можно применять для создания покрышек для различных видов транспорта, которые не будут нуждаться в подкачке и смогут адаптироваться к любой поверхности. По заявлению автора изыскания и создателя материала Ксяоминга Мао,
«В плане использования наш метаматериал можно назвать «каркасной подушкой безопасности». И кузов автомобиля можно превратить в большую «подушку безопасности», которая будет поглощать и перераспределять энергию столкновения, уменьшая уровень повреждений и последствия от них. Когда такой автомобиль будет двигаться в обычном режиме, его кузов будет обычной жесткости. Но в момент столкновения кузов и каркас автомобиля станут чем-то вроде резины, поглощая энергию столкновения и защищая тем самым пассажиров внутри него».