Вчені створили матеріал, що зміцнюється від вібрації

Новий гранульований матеріал з Університету Колорадо

Як повідомляє НВ — Техно: Дослідники з Університету Колорадо в Боулдері представили новий гранульований матеріал, частинки якого зчіплюються під впливом вібрації. Цей матеріал демонструє високу міцність на розрив та ударну в'язкість, а також можливість контролювати його стан за допомогою різних режимів вібрації. Розробка має потенційне застосування в створенні адаптивних матеріалів, розбірних мостів і будинків, а також у ройовій робототехніці.

Дослідження та його застосування

Дослідження, опубліковане 16 червня о 16:30, базується на явищі заплутування частинок, аналогічному тому, як гілочки тримаються разом у пташиних гніздах. Керівник Лабораторії передових матеріалів та біоінспірації, професор Франсуа Бартела, зазначив, що

“поєднання міцності та оборотності відкриває нові можливості для створення адаптивних матеріалів.”

Вчені змінили геометрію штучних частинок, завдяки чому матеріал можна швидко збирати та розбирати без втрати своїх властивостей.

В основі дослідження лежить метод Монте-Карло, а команда тестує складніші форми частинок із додатковими виступами. Найбільший ступінь зачеплення забезпечує двонога частинка, схожа на скріпку. Слабкі коливання викликають зчеплення частинок, тоді як сильніші руйнують ці зв'язки. Науковці вважають, що в майбутньому ця технологія може дозволити будувати мости й будинки, які після завершення терміну експлуатації можна буде легко розібрати та переробити, а не зносити. Також розробка є перспективною для ройової робототехніки, де мікророботи зможуть зчіплюватися для виконання завдань і роз'єднуватися після їх завершення, подібно до рідкометалевого робота Т-1000 з кінематографа.

Ця нова технологія може мати значний вплив на будівельну галузь та робототехніку, адже зменшить витрати на демонтаж і переробку матеріалів. Адаптивні матеріали можуть змінювати свої властивості відповідно до потреб, що відкриває нові горизонти для інженерії та дизайну. Впровадження таких рішень сприятиме розвитку сталих практик у будівництві та технологіях, що підвищить екологічність та ефективність використання ресурсів.

Цікаво, що нові дослідження також розкривають потенціал інших матеріалів, таких як рисовий метаматеріал, який демонструє зміну міцності в залежності від швидкості удару. Ці інновації у світі матеріалознавства обіцяють революціонізувати не лише будівельну галузь, а й багато інших сфер, відкриваючи нові горизонти для технологій майбутнього.