Ученые из Массачусетского Университета в Амхерсте создали новый композит, напоминающий резину, но отличающийся от нее способностью накапливать энергию. Статья с подробным описанием изобретения была размещена на сайте научно-технической информации Phys.org.
В структуру материала встроены частицы магнитов, поэтому при деформации в “эластомагнитном” материале происходит сдвиг фаз, что способствует накоплению в нем значительного количества энергии, которая впоследствии может быть высвобождена.
“Представьте себе резинку. Ее растягивают и отпускают, и она летит через всю комнату. А теперь представьте суперрезинку. Когда вы растягиваете ее до определенной точки, вы активируете дополнительную энергию, хранящуюся в материале. Когда вы отпускаете резинку, она пролетает целую милю”, — говорит Альфред Кросби, профессор полимерной науки и инженерии в UMass Amherst.
Фазовый сдвиг происходит при переходе материала из одного агрегатного состояния в другое, но, как оказалось, он может происходить и при переходе из одной твердой формы в другую. При фазовом сдвиге высвобождается энергия, что важно для использования в технике. Всякий раз, когда материал меняет форму, энергия либо поглощается, либо высвобождается.
Ученые говорят, что для того, чтобы усилить выделение или поглощение энергии, необходимо создать определенную структуру материала на молекулярном и даже атомном уровне. Они смогли решить эту проблему и не только создали новый материал, но и разработали алгоритм проектирования, который позволяет программировать материалы для конкретных целей и наделять их определенными свойствами.
Поскольку фазовый сдвиг в новом материале может быть предсказан и воспроизведен, можно спроектировать метаматериал, который будет тем, что нам нужно в данном конкретном случае, например, он будет способен поглощать энергию от сильного удара или высвобождать её для взрывного движения.
