Если бить по нему, он становится прочнее: ученые изобрели новый уникальный материал
Ученые считают, что из нового материала можно создать наручные датчики, которые не подвержены сильному износу.
Исследователи из Калифорнийского университета в Мерседе, США, сообщили о том, что они изобрели новый уникальный материал, который становится прочнее, если по нему бить. Из этого материла можно создать наручные электронные устройства, пишет ScienceAlert.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Важной характеристикой любого материала с точки зрения материаловедения является так называемая адаптивная долговечность. То есть такие материалы более устойчивы к влиянию самых суровых условий окружающей среды и более прочные.
Авторов изобретения на создание нового уникального материала вдохновил обычный кукурузный крахмал, который используется в кулинарии. В отличие от влажного песка, который имеет постоянную вязкость независимо от того, перемешивают его или же утрамбовывают, кукурузный крахмал действует как жидкость при осторожном перемешивании и как твердое вещество при быстрых ударах.
Если медленно раздавливать кукурузный крахмал, то крошечные частицы отталкивают друг друга, и он действует как жидкость. Если по нему быстро бить, то частицы соприкасаются и образуют твердое вещество. Такое разное поведение частиц связано с их размером. Ученые решили, что подобные свойства можно получить с помощью полимерного материала.
Для этого использовали полимеры с особыми свойствами, которые помогают материалам проводить электричество, и при этом они остаются относительно мягкими и эластичными. Такие материалы можно создать из разных комбинаций молекул. Именно это привело к созданию пленки, которая деформируется или растягивается во время резких ударов. И чем быстрее наносятся удары, тем прочнее становится материал. По словам ученых, разные комбинации молекул позволили улучшить адаптивную долговечность и проводимость материала.
По словам ученых, два положительно заряженных и два отрицательно заряженных полимера позволили создать материал с очень маленькими структурами, которые похожи на миниатюрные фрикадельки в миске спагетти. Эти "фрикадельки" поглощают удары, не распадаются полностью, сохраняют материал в целости.
Дальнейшие эксперименты с полимерами позволили увеличить прочность материала, чтобы он мог выдержать еще более сильные удары, но при этом он становится еще прочнее.
По словам ученых, новый материал можно использовать для изготовления ремешков умных часов, наручных датчиков, в том числе датчиков состояния здоровья. Со временем из этого материала можно будет напечатать протезы конечностей на 3D-принтере.
Как уже писал Фокус, ученые создали новую конструкцию солнечного паруса, которая позволит сделать миссии по исследованию космоса более дешевыми. В апреле NASA протестирует новую технологию и если она окажется успешной, то начнется создание более масштабных солнечных парусов, которые со временем можно применить и для пилотируемых космических полетов.
Также Фокус писал о том, что прошли успешные испытания нового прыгающего робота, который сможет работать в условиях низкой гравитации и изучать астероиды, а также спутники планет.