Жидкий металл помнит исходную форму

17.12.2012

Ученые из Корнельского университета создали органический метаматериал, который может течь, как жидкость, а потом "вспоминать" свою форму и превращаться в прочную объемную структуру.

Под электронным микроскопом новый материал похож на крошечное птичье гнездо и представляет собой гидрогель, содержащий нити синтетической ДНК. Отдельные участки ДНК размером в 1 микрон служат в качестве строительных блоков своеобразного конструктора Lego и могут собираться в структуры разнообразной формы. При этом промежутки между частями "конструктора" создают множество крошечных полостей, которые заполняются водой. Таким образом, ученые создали метаматериал - вещество со свойствами, которые не встречаются в природе.

Главное необычное свойство нового материала в следующем: под воздействием силы тяжести структура метаматериала разрушается и он превращается в жидкость. Однако при помещении в воду, структура вновь обретает форму. Исследователи продемонстрировали этот необычный эффект с помощью простого эксперимента: сделали из гидрогеля буквы D, N и А, а затем вылили их на твердую поверхность. В результате буквы стали аморфными жидкостями. Но после того, как гидрогель вылили в воду, он вновь обрел форму и превратился в буквы.

Форму геля можно менять и другими способами, лишь бы сила, воздействующая на него, была больше силы сцепления участков ДНК. Например, гидрогель можно смешать с металлическими частицами и поместить в дистиллированную воду: при включении/выключении электрического поля они будут то превращаться в жидкость, то обретать первоначальную объемную структуру.

Пока ученые используют набор случайных генов, однако собираются подобрать строго определенные гены, которые позволят использовать новый метаматериал на практике. Судя по всему, практические цели применения данного вещества будут придумывать Министерство сельского хозяйства США и Пентагон, которые участвовали в финансировании научной работы.

<< Назад: Трехмерный транзистор 18.12.2012

>> Вперед: Бюджетный чип для Jelly Bean от Broadcom 17.12.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Противоугонная автомагнитола 12.07.2000 Для защиты от краж автомобильной аудиотехники автолюбители обычно либо забирают с собой магнитолу, либо приобретают модели со съемными панелями. А вот фирма Kenwood разработала специальную "противоугонную" систему с поворотной лицевой панелью Mask. Передняя панель этой "маски" автоматически переворачивается и скрывается сразу после выключения зажигания.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025