Создан метаматериал, который способен становиться мягким при ударе

31 Января 2017 в 18:00, Владимир Кузнецов 8 245 просмотров 30

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».

Создан метаматериал, который способен становиться мягким при ударе

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

30 комментариев

  1. numealand

    Доказали, что вселенная - голограмма!) newsru.com/world/31jan2017/holographicuniverse.html

    • IIIIII

      какая то желтая пресса... хороший спам... где модеры?

      • numealand

        Какой спам?... Это известный новостной сайт, которому уже 17 лет отроду, принадлежит старику Гусинскому.. Наткнулся на новость, решил поделиться. Там же написано, что публикация была в журнале "Physical Review Letters" - тоже жёлтая пресса?...

  2. Хутор

    Применять в автомобилестроении? Ехал, врезался, расплескал всю тачку. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • mr Vanya

      Не расплескал, а поглотил энергию удара ....
      В статье не сказано сколько процентов от лобового удара например УАЗа способен поглотить материал.

      • Хутор

        Расплескать интереснее. Собрал потом вновь затвердевшие осколки, насыпал в форму, ударил, осколки растеклись и вукля!!! детали для тачки снова есть.
        А про поглощение - без разницы, сколько сможет поглотить материал, главное, какой импульс выдержат внутренности человека. Инерция - противная штука. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • mr Vanya

          Вылез из расплёсканной машины, достал из кармана фонарик со специальным чёрным светом, посветил на лужу - машина под действием излучения восстановила оригинальную форму и даже краска не поцарапана.
          Боюсь при таких технологиях мы уже летать будем и у каждого в аэромобиле персональная катапульта.

          • Хутор

            Ну что же вы? Есть металлы с памятью. При нагреве принимают первоначально заданную форму. Планировалось делать из таких сплавов крылья, двери, стойки и прочие часто мнущиеся детали. Но то ли дорого получалось, то ли не выгодно такие детали на поток ставить стало... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Roccoco

      ::::)))) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  3. Vrataski

    Сразу подумала про бронежилеты из подобной ткани.

    • Хутор

      Чтобы таскать на себе 40 кг чего-то твердого, которое под пулями становится жидким? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • Vrataski

        Не, обратный эффект. 40 кг чего-то мягкого, которое под пулями становится твёрдым:)

        • Хутор

          Такие в-ва существуют. Неньютоновскими жидкостями кличут. Даже дома можно приготовить. В статье про наоборот. Твердый - удар - мягкий. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • Vrataski

            Да, не так поняла. Якобы может из твёрдого в мягкий, и из мягкого в твёрдый. Здесь же только в мягкое)

        • Transchelovek

          Гелевые бронежилеты, лёгкие, толщина до сантиметров трёх, при этом варианте выдерживает попадание 12 калибра - эффект от попадания - небольшой толчок, действие материала как у неньютоновской жидкости. В серии лёгкие варианты есть, на счёт более высоких классов не знаю.

          • Хутор

            Че стоят? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

            • Transchelovek

              Мало вероятно, что их простым смертным продают, скорее всего только для спецов изделие. Пока что.

          • mr Vanya

            Впечатляюще.
            12 калибр - пуля весом 50 грамм летящая со скоростью 900 м/c
            Если пересчитать импульс, получится кирпич условно в полтора килограмма на скорости 100 км/час прилетевший к вам в грудь. :-)

            • Transchelovek

              Путаете. Импульс будет таким же как отдача при выстреле. Закон сохранения энергии.

              • mr Vanya

                Сила отдачи dP/dt (P импульс)
                Важную роль играют вес ружья и длина ствола.
                Помните школьные задачки типа
                Пуля вылетает из ствола со скоростью 980 м/с. С каким ускорением и сколько времени движется пуля в стволе? Длина ствола 50 см.

          • Vrataski

            Помню читала где-то о таких разработках, но не знала, что есть подвижки в этой области.

          • mr Vanya

            Полазил по гуглам, D3O гель из лабораторий пока не вышел в войска. Основная проблема при применении в бронежилетах - одноразовость. После затвердевания второй пулей пробивается на вылет. Ещё всё равно приходится добавлять кевлар, поскольку гель хорошо перераспределяет нагрузку, но полностью пулю не останавливает. А это снижает весовые преимущества бронежилета. Про способность останавливать пулю 12-го калибра так же умалчивают.
            Гель хорош при разминировании, поскольку может поглотить много слабо летящих (относительно пули) осколков и нет проблем со сменой бронежилета после каждого взрыва.

  4. matva

    С нашими дорогами такие машины (из таких материалов) очень быстро станут мягкими )))) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  5. unixnik

    После килограмма героина:
    А давайте сделаем твердый материал который будет мягким.
    Давай.
    Да.
    Дааааа!
    (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  6. amd212

    Интересно, сам метаматериал когда изготовят? Интересно посмотреть ноу-хау в действии.

    • Хутор

      Ну раз говорят, что создали, значит создали. Видео же есть.

      • amd212

        на видео макет в масштабе один к миллиону. Они придумали структуру метаматериала у которого будут определённые свойства.
        Хотелось бы видео с практической демонстрацией

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.