マサチューセッツ大学アマースト校の科学者のグループが、驚くべき特性を備えたメタマテリアルを開発しました。彼は機械的エネルギーの大部分を即座に吸収または放出することができます。この材料は、大きな衝撃を吸収する必要があるシナリオ(保護具)、またはロボット工学に役立つ筋肉のような超高速の反応を実装する必要があるシナリオで役立ちます。
大量のエネルギーを瞬時に吸収または放出できるメタマテリアルのアイデアは、マテリアル自体の状態の位相シフトを使用する面にあります。物質の相状態の変化の簡単な例は、水の凍結または蒸発です。前者の場合、エネルギーが放出され、後者の場合、エネルギーが吸収されます。同じ規則が、ある相状態から別の相状態に変化する可能性のある固体材料にも適用されます。たとえば、CDの記録面。それは、記録レーザービームのエネルギーが消費される遷移のために、アモルファスまたは結晶のいずれかであり得る。
問題は、相転移に関して望ましい特性を備えた材料を作成することが非常に困難であるということです。これには、分子レベル、さらには原子レベルでの介入が必要です。この点で、メタマテリアル(特定の方法で接続されたいくつかの物質からの材料)は、はるかに単純で非常に予測可能です。特に、エネルギーを吸収または放出するためのメタマテリアルは、磁石のインサートを備えた特定の弾性構造の形で作られています。
「弾性材料に小さな磁石を埋め込むことで、このメタマテリアルの相転移を制御できます。また、位相シフトは予測可能で再現性があるため、強い衝撃からエネルギーを吸収するか、爆発的な動きのために大量のエネルギーを放出するかのいずれかで、メタマテリアルを設計して、私たちが望むことを正確に実行できます。研究所、米陸軍および米陸軍研究所、深センのハルビン工業大学(HITSZ)。
2022-02-03 21:46:31
著者: Vitalii Babkin