Пристегнитесь! Новый класс материалов уже здесь

Вы бы предпочли врезаться в кирпичную стену или в матрас? Для большинства людей выбор не представляет сложности. Кирпичная стена жесткая и плохо поглощает удары и вибрации; Матрас мягкий и хорошо амортизирует удары. Иногда при проектировании материалов необходимы оба этих свойства. Материалы должны хорошо поглощать вибрации, но при этом быть достаточно жесткими, чтобы не разрушаться под давлением. Команда исследователей из Института физики УВАтеперь нашел способ создавать материалыкоторым удается делать обе эти вещи.

Обычно две характеристики материала являются взаимоисключающими: что-то либо жесткое, либо хорошо поглощает вибрации, но редко и то, и другое. Однако, если бы мы могли создавать материалы, которые одновременно были бы жесткими и хорошо поглощали бы вибрации, у них появился бы целый ряд потенциальных применений: от проектирования наномасштабов до аэрокосмической техники.

Команда исследователей из Амстердамского университета теперь нашла способ создавать материалы, которые являются жесткими, но при этом хорошо поглощают вибрации — и, что не менее важно, которые можно сохранять очень легкими.

Дэвид Дайкстра, ведущий автор публикации, объясняет: «Мы обнаружили, что хитрость заключалась в использовании материалов, которые изгибаются, например, тонких металлических листов. При грамотном соединении конструкции, сделанные из таких изогнутых листов, становятся отличными поглотителями вибраций — но в то же время они сохраняют большую часть жесткости материала, из которого они сделаны. Более того, листы не обязательно должны быть очень толстыми, и поэтому материал может оставаться относительно легким».

Исследователи тщательно исследовали свойства этих изогнутых материалов и обнаружили, что все они демонстрируют волшебное сочетание жесткости и способности рассеивать вибрации. Поскольку известные материалы не обладают желаемой комбинацией свойств, новые лабораторные материалы (или метаматериалы) имеют очень широкий спектр потенциальных применений и в очень широком диапазоне масштабов. Возможные области применения варьируются от метровых размеров (например, в аэрокосмической, автомобильной промышленности и многих других гражданских проектах) до микромасштабов (такие приложения, как микроскопы или нанолитография).

Дикстра: «Людям нравится строить вещи — маленькие и большие вещи — и мы почти всегда хотим, чтобы эти конструкции были легкими. Если это можно сделать с использованием материалов, которые одновременно являются жесткими и хорошо амортизируют удары, многие существующие конструкции можно улучшить. и становится возможным множество новых проектов. Возможностям применения действительно нет конца!»

- Этот пресс-релиз был первоначально опубликован на веб-сайте Амстердамского университета.