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

 Как оставаться сильным и не сорваться? Вот ответ.

Фото: popularmechanics.com

Найти подходящие материалы для проекта непросто. Вы должны учитывать множество соображений. Возьмем, к примеру, строительство дома. Мало того, что материалы этого дома должны быть в состоянии поддерживать всю конструкцию, они также должны быть прочными, достаточно гибкими, чтобы противостоять тепловому расширению, водостойкими и, в идеале, как можно более дешевыми без ущерба для безопасности. структура.

Все становится еще сложнее при определенных условиях. Скажем, вы живете на берегу, 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 быть в состоянии двигаться достаточно, чтобы выдержать землетрясение и не упасть.

Область материаловедения всегда стремится создавать все более и более инновационные материалы для решения подобных проблем. А недавно группа ученых выпустила исследование , в котором утверждается, что они решили большую проблему: как быть выносливым и поглощать вибрации или удары.

Большинство материалов относятся либо к одному, либо к другому — они либо очень прочные и жесткие, либо способны выдерживать различные напряжения и движения при вибрациях. По словам команды из Университета Амстердама, ключом к созданию материала, сочетающего в себе лучшее из двух миров, было использование предметов, которые изгибаются, а не изгибаются, если вы нажимаете на них сверху, как лист металла. Если вы заставляете материал сгибаться , а затем делаете композитный материал из нескольких слоев этого предварительно сжатого материала, он становится чем-то совершенно другим.

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

Это созданное в лаборатории вещество называется метаматериалом — материалом, созданным в лаборатории и обладающим свойствами или комбинациями свойств, которых не существует в природе. Часто они используются для направления волн по нужным путям, будь то электромагнитные волны или физические волны, вызванные вибрацией.

Метаматериалы не новы, но они полезны. Хотя есть много вещей, которые природа делает превосходно, и есть много случаев, когда мы черпаем вдохновение в дизайне и инженерии у природы, есть определенные ситуации, когда нам нужно вещество, чтобы делать что-то неестественное — например, рассеивать солнечные лучи или даже превращать что- то невидимое . . 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 Дайкстра в пресс- релизе . «Если это можно сделать с материалами, которые являются одновременно жесткими и хорошо амортизирующими, многие существующие конструкции могут быть улучшены, и станет возможным множество новых конструкций».

Источник