Метаматериалы -к омпозитные (состоящие из нескольких компонентов) материалы, электромагнитные (например, оптические) и акустические (звуковые) свойства которых не встречаются в природе и сложнодостижимы технологически.
С годами ученым все больше приходится модифицировать материалы, так как возникает постоянная потребность в различных областях. Например, в космосе для добычи ценной информации материалы зондов должны быть прочными и устойчивыми, а при исследовании океанов они должны выдерживать колоссальное давление. Однако мы не должны забывать и о нашем комфорте. Жить в доме, где зимой сохраняется тепло, а летом создается прохлада, является предпочтительным. А что насчет материала, который может быть одновременно твердым и мягким? Такое сочетание само по себе может показаться абсурдным, но ученые считают иначе. Согласитесь, было бы неплохо иметь стены прочные как кирпич, но мягкие как матрас. Ведь жесткость кирпичной стены не поглощает удары и вибрации, в то время как матрас, благодаря своей мягкости, отлично амортизирует такие воздействия. Интересно и то, что в области дизайна материалов может потребоваться обладание обоими этими характеристиками.
До сих пор в мире есть много предприятий, об истинной природе которых никто не знает. Они или совсем спрятаны от посторонних глаз, или прикрываются чем-то другим. В советские времена таких предприятий было более чем достаточно, но было одно существенное отличие от того, что есть сейчас. Все секретные предприятия тогда производили товары народного потребления. Кроме ракет, танков, автоматов и высокоточного оборудования, они должны были ”выполнять план” по товарам, которые были более-менее близки им по профилю. Это приводило к тому, что сейчас мы можем рассказывать много интересных историй о производстве необычных предметов. Например, сегодня расскажу о производстве чего-то на первый взгляд несущественного, но важного и очень технологичного. Речь пойдет о значках.
Несмотря на то, что материалы с памятью формы обладают весьма неплохим потенциалом применения в самых разных сферах, многие из них обладают одной особенностью: для того чтобы изменять свою форму, им требуется тепло. Это в свою очередь может оказаться проблемой для их использования внутри температурно-чувствительных средах, как, например, человеческое тело. Однако новая разработка швейцарских ученых лишена этого недостатка, поскольку вместо тепла созданный ими материал с памятью формы использует магнитно-чувствительную жидкость. О разработке сообщается в журнале Advanced Materials.
Практически все испускает тепловые волны: автомобили, электроприборы, коммуникационные линии, человеческие тела и так далее. И для фиксации этого давным-давно существуют тепловизоры. Но некоторые объекты было бы неплохо скрыть от «взора» этих приборов. И, как сообщает журнал Advanced Engineering Materials, группе ученых из Висконсинского университета в Мадисоне это удалось, создав материал, который делает предметы невидимыми в инфракрасном диапазоне.
Исследователи из Массачусетского технологического института и Калифорнийского университета в Беркли разработали, а теперь уже и успешно испытали инновационную технологию, способную извлекать воду из воздуха даже в условиях сухого аридного климата. Добыча воды в пустыне является делом крайне непростым, и внедрение подобных технологий могло бы ощутимо облегчить жизнь многих людей. Исследователи впервые рассказали о ней научному миру ещё в прошлом году, а теперь ещё и опробовали её в реальных условиях.
Титановые сплавы, пожалуй, одни из самых прочных материалов на нашей планете. Но у них есть два крайне неприятных недостатка: они очень тяжёлые и очень дорогие. Учёные из Университета штата Мэриленд (UMD) придумали альтернативу дорогим металлам, которую можно буквально «выращивать на деревьях». Используя инновационный процесс уплотнения, команде исследователей удалось создать невероятно прочную древесину, обладающую прочностью металлов.
Команда исследователей из Технологического института Джорджии с помощью процесса электрохимического травления создала на поверхности сплава из нержавеющей стали наноструктурированное покрытие (текстура из крошечных выступающих шипов), убивающее бактерии, при этом не нанося вреда клеткам млекопитающих. Если испытания данной технологии подтвердят её эффективность, не исключено, что подобным покрытием в будущем будут защищать медицинские приборы, а также оборудование для пищевой промышленности.
Только представьте себе одежду, которая в зависимости от условий окружающей среды способна и согревать человека, спасая от холода, и охлаждать, в случае, если на улице очень жарко. Но одежду эту сложно представить без правильной ткани, а именно такую ткань создали учёные из Стэнфордского университета. Двусторонний нанопористый полиэтилен с углеродным слоем и медным напылением посередине открывает перед производителями одежды широчайшие возможности.
Открытый космос не очень-то пригодное для жизни людей место. Но это совершенно не мешает земным учёным придумывать новые способы защиты хрупкого человеческого организма от основных космических опасностей. Оказавшись в открытом космосе, астронавты испытывают целый ряд неудобств. Например, низкая гравитация нарушает привычную работу организма, а высокий уровень радиации повышает риск онкологических и других заболеваний. Именно поэтому команда исследователей из Австралийского национального университета разработала метаматериал, способный динамически отражать радиацию.
Интересная штука – эволюция. Порой именно она решает за человека самые сложные с инженерной точки зрения задачи. Нужно лишь только присмотреться к природе, растениям, животным и их удивительным особенностям. Взять хотя бы осьминогов. Эти головоногие моллюски интересны учёным во многих отношениях. Например, по их образу и подобию исследователи из Гарварда пытаются создавать мягких роботов, а сотрудники южнокорейского Университета Сонгюнгван создали удивительную клейкую ленту с присосками, напоминающими те, что расположены на щупальцах осьминога.