Разработан материал, сжимающийся при растяжении

09.06.2012

Ученые из Северо-Западного университета разработали "волшебный" материал, который вопреки здравому смыслу сжимается при растяжении. Этот метаматериал (искусственный материал со свойствами, которые не найти в природе) открывает совершенно новые возможности по созданию защитных механизмов, микроэлектромеханических систем, искусственных мышц и т.д.

Обычные материалы при растяжении увеличиваются в размерах, однако новый метаматериал реагирует на растяжение обратным образом - сжимается. Представьте себе кусок стержня, который вы растягиваете пальцами - обычный стержень станет длиннее, но стержень из нового метаматериала наоборот уменьшится в размерах. До сих пор такой материал с отрицательной сжимаемостью создать не удавалось, и ученые ожидают, что их изобретение найдет самое широкое применение.

Необычные свойства метаматериала связаны с его уникальной искусственной структурой. Процесс изменения состояния состоит из двух условных фаз: когда материал начинает растягиваться, увеличение деформации приводит к фазовому переходу и резкому увеличению силы реакции, которая заставляет материал сжиматься. Это явление может происходить скачкообразно и связано именно с фазовым переходом. В быту фазовый переход мы можем наблюдать в виде превращения льда в воду, а затем в пар. Тем не менее, все традиционные материалы в процессе фазового перехода не получают уникальное свойство отрицательной сжимаемости.

Искусственная структура нового метаматериала состоит из двух различных частей. В момент растяжения материала слабые связи между одной частью разрушаются и начинают сближаться частицы другой части, сжимая материал.

<< Назад: Микрочип управляет мышцами 10.06.2012

>> Вперед: По Афганистану разбросают камни-шпионы 09.06.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Робот на подножном корме 30.11.2015 Водяные клопы гребляки мало известны широким массам. Они в основном травоядны и обитают в прудах или медленно движущихся реках, где плавают с помощью покрытыми волосками задних ног, похожих на весла. Эта особенность дала греблякам в США название "речных лодочников" (water boatmen). Однако для ученых университета Бристоля (Великобритания) гребляки послужили источником вдохновения для создания нового типа устройства для очистки воды от микроорганизмов. Прототип робота под названием Row-bot (игра слов от английского row - "грести") передвигается по поверхности загрязненных прудов и озер, собирает микробов, "поедает" их и "переваривает" в искусственном желудке, вырабатывая тем самым энергию для обеспечения своей жизнедеятельности. Row-bot состоит из двух основных компонентов: движителя в виде весла, приводимого в движение миниатюрным щеточным мотором постоянного тока мощностью 0,75 Вт, и "желудка", содержащего микробные топливные элементы, вырабатывающие электрический ток. При попадании в водоем робот поглощает некоторое количество жидкости с микробами, и элементы вырабатывают электроэнергию, достаточную для нескольких гребков. Робот приходит в движение, "выпивает" еще воды, и процесс повторяется. Этим Row-bot отличается от подобных миниатюрных плавающих роботов, поскольку полностью обеспечивает себя питанием из среды, в которой он плавает. Например, "Робо-пчела" (Robobee), изобретенная сотрудниками Гарвардского университета, о которой мы недавно писали, обеспечивает себя питанием за счет пьезоэлектрических актуаторов. Что же касается гребляка, то от него разработчики позаимствовали ноги, покрытые волосками для увеличения площади поверхности при тяговой фазе гребка. После этого ноги складываются для сокращения сопротивления воды. Каждая лопатка "весла" напечатана на 3D принтере из композиционных материалов и представляет собой жесткую раму, поддерживающую эластичную мембрану. В мембрану встроена петля, которая меняет угол атаки части весла, находящейся под водой, и тем самым дополнительно сокращает сопротивление воды.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026