Це неможливо: створено матеріал, який не розтягується при розтягуванні, а стискається (відео)

Дослідження опубліковано в журналі PNAS, пише New Atlas.

Хоча здається неможливим, щоб механічні структури замість того, щоб розтягуватися під час розтягування, стискалися, але фізики з дослідницького інституту AMOLF у Нідерландах продемонстрували, що це все-таки можливо.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Науковці назвали такий тип поведінки механічних структур контрзамиканням і це явище, ще ніколи не спостерігалося під час експериментів. Фізики вважають, що це може змінити те, як ми проєктуємо все, від медичних роботизованих пристроїв до сейсмостійких будівель.

Явище контрзамикання вчені продемонстрували за допомогою проектування та складання певних механічних структур, які використовують геометричну нелінійність. Основний принцип полягає у створенні системи, яка демонструє самоперехресне співвідношення сили та зсуву, де раптове скорочення відбувається при збільшенні натягу або раптове збільшення сили розтягування відбувається при збільшенні розтягування.

Вчені об'єднали три різні типи нелінійних блоків, надрукованих на 3D-принтері, і показали, що кожна деталь демонструє певну поведінку сили і розширення, і в такий спосіб вдалося створити контрзащіпкувальну систему.

Разом ці контрзамикальні елементи відкривають багато цікавих механічних властивостей.

• Односпрямований переривчастий рух: на відміну від звичайного замикання, що спричиняє рух у протилежних напрямках за циклічного навантаження, зустрічне замикання забезпечує рух в одному напрямку, що дає змогу здійснювати покроковий рух, який послідовно рухається в одному напрямку.
• Жорсткість, що перемикається: структура може перемикатися між різними рівнями жорсткості в певній точці, де вона має однакове подовження і прикладену силу. Це означає, що можна змінити її стійкість до деформації, не змінюючи її поточний розмір або навантаження, яке вона несе.
• Пасивне запобігання резонансу: оскільки жорсткість можна перемикати, не змінюючи стану рівноваги, зустрічне замикання можна використовувати для автоматичної зміни власної частоти коливань системи. Це може допомогти захистити систему від надмірних вібрацій на певних частотах.
• Послідовне перемикання жорсткості: коли кілька зустрічних елементів, що замикаються, з'єднані паралельно, їхню жорсткість можна змінювати один за одним.
• Миттєве колективне перемикання: коли кілька зустрічних елементів, що замикаються, з'єднані послідовно, вони можуть перемикати свій стан одночасно.

Фізики вважають, що контрзамикання може бути корисним у захисному спорядженні та протезах, які можуть бути гнучкими або жорсткими, а також для зменшення вібрації в будівлях і літаках.

Як уже писав Фокус, фізики здійснили науковий прорив, коли за допомогою Великого адронного колайдера змогли перетворити атоми свинцю на атоми золота.

Також Фокус писав про те, що фізики вважають, що фотони, тобто частинки світла, насправді можуть бути зовсім іншими частинками, які ще ніхто ніколи не бачив. Новий експеримент може це довести.

Ще Фокус писав про те, що вчені визначили, коли на Землю обрушилася найсильніша сонячна буря в історії.