Ученые показали разработку материала с изменяемой жесткостью

Ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре и Калтеха в США разработали ткань, которая может превращаться из мягкой и складной в жесткую и выдерживающей определенную нагрузку.

С точки зрения физики, его возможности обеспечиваются так называемым переходом заклинивания — тем же принципом, который заставляет запечатанный в вакууме рис или бобы застывать при плотной упаковке, оставляя частицам мало места для движения.

Для этого команда начала исследовать структурированные, но полые частицы, которые могут быть соединены между собой, чтобы сформировать ткань с жесткостью, которую можно изменять по команде.

Частицы в форме октаэдров были напечатаны 3D-печатью на нейлоновом пластике в виде цепочки, которая затем была заключена в пластиковый конверт и уплотнена с помощью вакуума. Это увеличило плотность упаковки, притянув тщательно разработанные частицы внутрь и увеличив точки соприкосновения между ними, в результате чего структура стала в 25 раз более жесткой.

При манипуляциях с плоской структурой, напоминающей стол, ткань выдерживала нагрузку в 1,5 кг, что в 50 раз превышает ее собственный вес. В другом испытании на ткань в расслабленном состоянии уронили небольшой стальной шарик, в результате чего она деформировалась на 26 мм, а затем снова уронили на ткань в жестком состоянии, в результате чего она деформировалась только на 3 мм.

В настоящее время команда работает над улучшением характеристик материала и изучает новые способы повышения его жесткости, в том числе магнетизм, температуру и электричество.