В мире материаловедения произошло неожиданное слияние двух противоположностей — прочности и эластичности. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали инновационный метаматериал, способный растягиваться в несколько раз и при этом оставаться невероятно прочным.
Созданный из жесткого акрила — материала, по свойствам схожего с плексигласом, — новый метаматериал демонстрирует исключительную гибкость за счёт своей уникальной архитектуры. Структура включает переплетение жестких микростержней и мягких спиралей, формирующих двойную сетку. Это архитектурное решение позволяет материалу выдерживать значительные деформации, чего сам акрил в обычной форме не допускает.
Процесс создания материала основан на технологии двухфотонной литографии, обеспечивающей нанометровую точность. Такой уровень детализации необходим для формирования прочных и одновременно гибких элементов, способных запутываться и взаимодействовать с трением, эффективно поглощая энергию при растяжении.
"Теперь можно создавать не только прочные, но и гибкие металлы, керамику и даже стекло, что открывает дорогу множеству новых применений."
– Карлос Портела, профессор, Массачусетский технологический институт
Идею для материала подсказала структура гидрогелей, где сочетаются мягкость и устойчивость. Особенно интересным оказался эффект введения «дефектов» — специальных отверстий, которые, вопреки ожиданиям, усилили не только гибкость, но и прочность материала. Открытие может изменить подходы к проектированию материалов в инженерии, медицине и аэрокосмической отрасли.
Источник: Nature Materials
