Жидкий металл, автономно изменяющий свою структуру

08.10.2019

Американские ученые разработали жидкометаллические системы для электроники, которые можно сгибать, складывать и растягивать, - это основные направления исследований в области военных устройств следующего поколения.

Проводящие материалы меняют свои свойства при растяжении или сгибании. Как правило, электропроводность уменьшается, а сопротивление увеличивается при растяжении.

Материал, недавно разработанный учеными из Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) и получивший название "Полимеризованные жидкометаллические сети", делает прямо противоположное. Эти жидкометаллические сети могут быть растянуты до 700%, и автономно реагировать на это напряжение, чтобы поддерживать сопротивление между этими двумя состояниями практически одинаковым, и при этом все еще возвращаться в свое исходное состояние. Это все из-за самоорганизующейся наноструктуры в материале, которая выполняет эти действия автоматически.

"Этот ответ на растяжение является полной противоположностью того, что вы ожидаете", - сказал доктор Кристофер Табор, ведущий исследователь проекта. "Обычно материал увеличивается в сопротивлении, поскольку он растягивается просто потому, что ток должен проходить через большее количество материала. Эксперимент с этими жидкометаллическими системами показал совершенно неожиданные и откровенно невероятные результаты, пока мы не поняли, что происходит".

Провода, сохраняющие свои свойства в этих различных механических условиях, имеют множество применений, таких как переносная электроника следующего поколения. Например, материал может быть встроен в одежду с длинным рукавом и использоваться для передачи энергии через рубашку и по всему телу таким образом, чтобы изгиб локтя или вращение плеча не изменяли передаваемую мощность.

Исследователи также оценили нагревательные свойства материала в форм-факторе, напоминающем нагретую перчатку. Они измеряли тепловой отклик при постоянном движении пальца и поддерживали почти постоянную температуру при постоянном приложенном напряжении, в отличие от современных нагревателей, которые теряют значительную тепловую мощность при нагрузке из-за изменений сопротивления.

<< Назад: Жидкокристаллический кабель для передачи тока 08.10.2019

>> Вперед: Чайные пакетики опасны для человека 07.10.2019

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 В Гренландии нашли иголку 10.01.2005 Немецкие гляциологи нашли в керне, взятом с самого дна трехкилометрового слоя льда, покрывающего Гренландию, иголку пинии. Ей около 123 тысяч лет. Тогда Гренландия была покрыта густыми лесами, а средняя температура Земли была выше теперешней на 2-5 градусов Цельсия. ак как иголка не окаменела, а просто вмерзла в лед, есть надежда, что из нее удастся выделить ДНК древней пинии для сравнения с современными деревьями.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025