Куленепробивна одяг на підході? Матеріал нового покоління стає жорстким на вимогу (+ відео)
Матеріали, які змінюють свої властивості у відповідь на певні стимули, можуть зайняти цінне місце у багатьох областях - від робототехніки, медичної допомоги до сучасних літаків. Новий приклад такої технології зміни форми створений за зразком древніх ланцюгових обладунків, дозволяючи їм швидко перетворюватися з гнучких в жорсткі завдяки ретельно розташованим зчепленим часткам.
Матеріал був розроблений вченими з Наньянського технологічного університету в Сінгапурі і Калтеха в США, які описують його як тип "носиться структурованої тканини". З точки зору фізики, його можливості забезпечуються так званим переходом заклинювання - тим же принципом, який змушує запечатаний в вакуумі рис або боби застигати при щільній упаковці, залишаючи часткам мало місця для руху.
Команда поставила перед собою завдання розробити тканину, яка може легко перетворюватися з м'якою і складаний в жорстку і несучу навантаження, вказавши в якості прикладу на те, як плащ Бетмена може перетворюватися в планер у фільмі 2005 року "Бетмен: Початок". Для цього команда почала досліджувати, як структуровані, але порожні частки можуть бути з'єднані між собою, щоб сформувати тканину з жорсткістю, яку можна змінювати по команді.
Частинки в формі октаедрів, створені командою, були надруковані 3D-печаткою на нейлоновому пластиці у вигляді ланцюжка, яка потім була укладена в пластиковий конверт і ущільнена за допомогою вакууму. Це збільшило щільність упаковки, притягнувши ретельно розроблені частки всередину і збільшивши точки дотику між ними, в результаті чого структура стала в 25 разів більш жорсткою.
При маніпуляціях з плоскою структурою, що нагадує стіл, тканина витримувала навантаження в 1,5 кг, що в 50 разів перевищує її власну вагу. В іншому випробуванні на тканину в розслабленому стані упустили невеликий сталева кулька, в результаті чого вона деформувалася на 26 мм, а потім знову упустили на тканину в твердому стані, в результаті чого вона деформувалася тільки на 3 мм.
В даний час команда працює над поліпшенням характеристик матеріалу і вивчає нові способи підвищення його жорсткості, в тому числі магнетизм, температуру і електрику.
джерело: nature
ілюстрації: Nanyang Technological University
