Ученые создали уникальный материал, сочетающий свойства жидкости и твердого тела

Ученые создали уникальный материал, сочетающий свойства жидкости и твердого тела

В Калифорнийском технологическом институте группа исследователей под руководством профессора Кьяры Дараио разработала инновационный материал, который сочетает в себе свойства как твердых тел, так и жидкостей. Этот материал, названный PAM (полимерные архитектурные материалы), может найти широкое применение в различных областях, включая защитное снаряжение, биомедицинские устройства и робототехнику.
 
Концепция PAM была вдохновлена древним кольчужным доспехом, но исследователи значительно усовершенствовали эту идею. Вместо простых переплетенных колец материал состоит из сложных взаимосвязанных форм, организованных в трехмерные структуры с практически безграничными конфигурациями. Эти уникальные структуры были созданы с использованием технологии 3D-печати.
 
Исследователи изготовили образцы PAM размером около 5 сантиметров из различных материалов, включая акриловые полимеры, нейлон и металлы. При испытаниях материалы подвергались различным видам физического воздействия. В некоторых случаях PAM вел себя как жидкость, практически не оказывая сопротивления сдвигу, а при сжатии становился полностью жестким, демонстрируя свойства твердого тела.
 
Потенциальные применения PAM весьма разнообразны. Благодаря уникальным свойствам поглощения энергии, материал может быть использован в защитном снаряжении, упаковке или в средах, требующих амортизации. Эксперименты с микроразмерными PAM показали, что они могут расширяться или сжиматься под воздействием электрических зарядов, что открывает возможности для их применения в биомедицинских устройствах и мягкой робототехнике.
 
По словам соавтора исследования Лючи Ли, ныне доцента Принстонского университета, это только начало исследований, и применение искусственного интеллекта может ускорить изучение возможностей этого материала.