Ученые представили новый материал, который изменит то, как мы строим конструкции

Jun 03, 2023

Найти подходящие материалы для проекта непросто. Вы должны учитывать множество соображений. Возьмем, к примеру, строительство дома. Вам нужно, чтобы материалы этого дома не только могли поддерживать всю конструкцию, но они также должны быть прочными, достаточно гибкими, чтобы выдерживать тепловое расширение, водостойкими и, в идеале, как можно более дешевыми без ущерба для безопасности дома. структура.

При определенных условиях все становится еще сложнее. Предположим, вы живете на береговой линии, где уровень воды резко меняется в течение года. Или вы живете на линии разлома, где ваш дом должен не только противостоять общему износу, но и иметь возможность двигаться достаточно, чтобы выдержать землетрясение, не упав при этом.

В области материаловедения всегда стремятся создавать все больше и больше инновационных материалов для решения подобных проблем. А недавно группа ученых опубликовала исследование, в котором утверждается, что они решили важную задачу: как быть выносливым и поглощать вибрации или удары.

Большинство материалов относятся либо к одному, либо к другому: они либо очень прочные и прочные, либо способны выдерживать различные напряжения и вибрации. По мнению команды из Амстердамского университета, ключом к созданию материала, сочетающего в себе лучшее из обоих миров, было использование предметов, которые прогибаются, а не сгибаются, если нажимать на них сверху, например лист металла. Если вы заставите материал прогнуться, а затем сделаете композитный материал из нескольких слоев этого предварительно прогнутого материала, он станет чем-то совершенно другим.

«При грамотном соединении конструкции из таких изогнутых листов становятся отличными поглотителями вибраций, но в то же время они сохраняют большую часть жесткости материала, из которого они сделаны», — Дэвид Дайкстра, ведущий специалист - сказал автор исследования, - говорится в пресс-релизе. «Более того, листы не обязательно должны быть очень толстыми, поэтому материал можно сохранить относительно легким».

Это созданное в лаборатории вещество называется метаматериалом — материал, созданный в лаборатории и обладающий свойствами или комбинациями свойств, не существующих в природе. Часто они используются для направления волн по желаемому пути, будь то электромагнитные волны или физические волны, вызванные вибрацией.

Метаматериалы не новы, но они полезны. Хотя есть много вещей, которые природа делает превосходно, и во многих случаях мы черпаем вдохновение в дизайне и инженерии у природы, существуют определенные ситуации, когда нам нужно вещество, чтобы делать что-то неестественное — например, рассеивать солнечные лучи или даже делать что-то невидимым. . Вот тут-то и появляются метаматериалы.

Команда надеется, что их новый метаматериал найдет множество применений — от аэрокосмической техники до микроскопов. «Людям нравится строить вещи – маленькие и большие – и мы почти всегда хотим, чтобы эти конструкции были легкими», – сказал Дикстра в пресс-релизе. «Если это можно сделать с помощью материалов, которые одновременно являются жесткими и хорошо амортизируют удары, многие существующие конструкции могут быть улучшены и станут возможными многие новые конструкции».

Вам также может понравиться

Что можно и чего нельзя делать при использовании малярного скотча

Лучшие портативные грили-барбекю для приготовления пищи где угодно

Могут ли умные часы продлить вашу жизнь?