Pixabay License. Volné pro komerční užití

Gumička, která poletí kilometr daleko

Výzkumníkům se podařilo vytvořit novou pevnou látku podobnou gumě, která má překvapivé vlastnosti. Dokáže absorbovat a uvolňovat velmi velké množství energie a navíc je programovatelná. Nový materiál má být velkým příslibem pro širokou škálu aplikací. Roboti by díky ní mohli mít vyšší výkon bez dalších nároků na energii; různé helmy a jiné ochranné materiály by zvládly mnohem rychleji rozptylovat mechanickou energii nárazu.
„Představte si natahovací gumu,“ uvádí spoluautor nové studie Alfred Crosby z University of Massachusetts Amherst. „Když ji pustíte, letí přes celou místnost. A teď si představte super gumičku. Když ji natáhnete za určitý bod, aktivujete dodatečnou energii uloženou v materiálu. A když pak pustíte tuto gumičku, poletí kilometr.“
Tato plánovaná gumička je vyrobena z nového metamateriálu, který kombinuje pružnou látku podobnou gumě s malými zabudovanými magnety. Elasto-magnetický materiál využívá k výraznému zvýšení množství energie, kterou může uvolnit nebo absorbovat, fázového posunu. Fázové posuny, provázené spotřebováním nebo uvolněním energie, se neomezují pouze na změny skupenství, k posunu může docházet i z jedné pevné fáze do druhé.
Pomocí metamateriálu se vědcům nyní podařilo množství energie uvolňované/spotřebované při fázovém posunu výrazně zvýšit. Autoři nové studie navíc vyvinuli algoritmy, které umožňují naprogramovat specifickou odezvu těchto materiálů a tím jejich fungování učinit předvídatelným.
Tým se údajně inspiroval některými jevy v živé přírodě, např. fungováním pastí masožravých rostlin.
„Vložením malých magnetů do elastického materiálu můžeme řídit fázové přechody tohoto metamateriálu. A protože je fázový posun předvídatelný a opakovatelný, můžeme metamateriál zkonstruovat tak, aby dělal přesně to, co chceme: buď pohlcoval energii z velkého nárazu, nebo uvolňoval velké množství energie pro explozivní pohyb,“ komentuje to Xudong Liang z Harbin Institute of Technology (Shenzhen).


Elasticko-magnetický metamateriál. Modře a červeně jsou znázorněny póly magnetů. Odezvu materiálu lze řídit změnami orientace magnetů. Credit: University of Massachusetts Amherst

Xudong Liang et al, Phase-transforming metamaterial with magnetic interactions, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2118161119
Zdroj: University of Massachusetts Amherst / Phys.org

Mikrobiom psů je podobně zajímavý jako u lidí

Mikrobiom dnes pokládáme za výrazný faktor ovlivňující náš zdravotní stav. Konkrétní podoba mikrobiomu závisí na …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close