Создана метажидкость с программируемыми свойствами

Многие годы исследователи использовали метаматериалы для различных целей, однако, обычно они включали искусственно созданные твердые вещества. Вдобавок, их свойства определяла чаще всего их структура, а не состав. «В отличие от твердых материалов, метажидкости обладают уникальной способностью течь и адаптироваться к форме своего сосуда. Нашей целью было создание метажидкости, которая не только обладает этими примечательными свойствами, но и является основой для программируемой вязкости, сжимаемости и оптических свойств».

Для этого ученые из Школы им. Джона Полсона Гарвардского университета создали сотни тысяч микронных сферических капсул, заполненных воздухом, и соединили их в суспензию с силиконовым маслом. Под давлением жидкости капсулы лопаются, образуя полусферы, напоминающие линзы. В результате этого меняются различные характеристики жидкости. Настраивать их можно путем подбора толщины, количества и диаметра сфер, https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240403130513.h... Science Daily.

Способность к изменению свойств метажидкости исследователи испытали в гидравлических грейферах робота. Без команды или сигнала извне вещество приспосабливалось к различным условиям давления. Робот смог поднять стеклянную бутылку, яйцо и ягоду, не сломав их и не требуя дополнительного программирования. Вдобавок, под давлением менялась оптические характеристики метажидкости: постепенно жидкость становилась прозрачной.

Пока форма капсул оставались сферической, жидкость вела себя как ньютоновская – ее вязкость менялась только под действием температуры. Однако когда капсулы лопались, текучесть возрастала, и она начинала проявлять свойства неньютоновской жидкости. По словам ученых, такой переход метажидкость демонстрирует впервые.

Команда исследователей предлагает свое изобретение для создания гидравлических приводов, компонентов робототехники и умных амортизаторов, выделяющих энергию в зависимости от силы удара. Кроме того, инновационная субстанция поможет в разработке оптических устройств, меняющих степень прозрачности.

Следующим шагом команды станет изучение термодинамики и звуковых характеристик жидкости.

Недавно финским ученым удалось https://hightech.plus/2024/02/15/iz-metamateriala-izgotovili... невзаимный магнитоэлектрический эффект и получить стекло с высоким технологическим потенциалом — свет через него проходит только в одну сторону.