Магические метаматериалы

Физики увлечены возможностями метаматериалов, свойства которых обусловлены не столько составляющими его элементами (а это в том числе и различные полимеры), сколько искусственно созданной периодической структурой. Модифицирование материала, позволяющее манипулировать с такими особенностями, как внешний вид, уже хорошо известны. Следующий этап – изменение механики. «Идея метаматериалов постепенно мигрирует в различные сферы», – цитирует BBC профессора Мартина Вегенера из Технологического университета ­Карлсруэ в Германии.

Он работает над маскировкой, но его цель – не сделать вещи невидимыми, а спрятать их от физических сил. Например, в прошлом году в его лаборатории был изготовлен похожий на медовые соты образец из сетчатого полимера, делающий предмет, под ним находящийся, незаметным на ощупь. Работа команды профессора Вегенера была выбрана французскими физиками, доказавшими, что осторожно выполненная система скважин может отвести разрушительные вибрации землетрясения. Превращение самой земли в разновидность метаматериала, похоже, может даже защитить электростанцию от колебаний. На прошедшем в марте собрании Американского физического общества профессор Вегенер представил свою последнюю работу – маскировку отверстия в центре плоской поверхности, заявив, что «это лишь принцип, который может применяться ко всему, что захотите».

Еще один участник собрания, Бастиаан Флорийн, аспирант Университета Лейдена в Нидерландах, показывал прессе то, что он сам называет первым механически программируемым материалом. Это кусок резины, выглядящий поразительно простым с технологической точки зрения, – он пробит решеткой отверстий. Но эти отверстия двух размеров выполнены специальным образом, чтобы позволять им сжиматься или вертикально, или горизонтально – это контролируется присоединением небольшого зажима. Конечный результат – разновидность губки большого размера, которая может быть и жесткой, и мягкой и менять свое состояние при определенной степени сжатия.

«Представьте себе автомобильный бампер, который вы могли бы программировать. Например, если вы ведете машину в районе, где на улицах много детей, вы наверняка захотите, чтобы у вас был мягкий бампер, – говорит Флорийн. – А при движении по автомагистрали вы точно захотите, чтобы бампер был жестким».

Источник