Создан класс материалов с изменяемыми механическими свойствами

20.05.2012

Ученым из Технологического института Карлсруэ (KIT) удалось создать новый класс материалов, которые могут обладать практически любыми механическими свойствами.

На базе новых стабильных кристаллических метажидкостей можно создавать, например, уникальные акустические призмы и совершенно новые акустические и оптические системы.

Новый материал относится к классу pentamode, предложенному в 1995 году Грэмом Мильтоном и Андреем Черкаевым. Тогда это была чисто теоретическая концепция механического поведения материалов, таких как золото или вода, выраженного параметрами сжатия и сдвига. Например, вода не может быть сжата в цилиндре, но может быть перемешана ложкой, таким образом ее можно описать через параметры сжатия и сдвига.

Слово penta имеет древнегреческое происхождение и означает "пять". В случае воды пять параметров сдвига равны нулю, и только один параметр (сжатия) отличается от этого значения. С этой точки зрения идеальное состояние pentamode-метаматериала соответствует состоянию воды, поэтому данные материалы и называют метажидкостями. Теоретически путем изменения соответствующих параметров, можно получить материал с любыми мыслимыми механическими свойствами. Но до сих пор создать pentamode-материал не удавалось.

Немецкие ученые создали прототип уникального полимера, механическое поведение которого определяется остротой и длиной четырех отдельных "лучей" искусственной базовой наноструктуры. Для этого потребовалось соблюсти ряд сложных условий. С одной стороны нужно было создать специфические структуры в нанометровом диапазоне и соединить их друг с другом под прямым углом. С другой стороны, необходимо было создать полноценную крупную трехмерную структуру, проще говоря, "кусок материала".

Для этого пришлось применить технику записи лазерным лучом, разработанную компанией Nanoscribe. Она заключается в структурировании светочувствительных материалов в трех измерениях с помощью импульсного лазера и позволяет производить сложные микроскопические структуры заданной формы.

<< Назад: Хомяк спит - теломеры растут 21.05.2012

>> Вперед: Червяку хватит и одной ленты 20.05.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Накладные ногти iPolish с управление цветом через смартфон 13.01.2026

Американская компания iPolish представила уникальные акриловые накладные ногти, способные мгновенно менять цвет под управлением смартфона, что открывает новые возможности для самовыражения и индивидуального стиля. Для работы устройства пользователю необходимо предварительно зарядить специальный контроллер и подключить его к мобильному телефону. Управление оттенком осуществляется через приложение, синхронизированное с контроллером. После выбора нужного цвета кончик ногтя подносят к модулю, который отправляет кратковременный электрический импульс, запускающий изменение окраски поверхности. Производитель пока не раскрывает подробностей электрохимического механизма, лежащего в основе технологии, однако отмечает, что перекраска одного ногтя занимает около пяти секунд. Такой подход позволяет мгновенно изменять внешний вид ногтей, что делает маникюр более гибким и адаптивным к повседневным условиям. Каждый ноготь поддерживает до 400 различных оттенков и позволяет многократно менять ц ...>>

Моноблок Lenovo ThinkCentre X AIO 12.01.2026

Компания Lenovo представила новый моноблок ThinkCentre X AIO, который отличается нестандартным форм-фактором и ориентирован на профессиональных пользователей. Информацию об анонсе опубликовал портал Gizmochina. Новинка оснащена 27,6-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 2560 x 2880 пикселей. Соотношение сторон экрана составляет 16:18, что делает его почти квадратным. По словам производителя, такой формат позволяет одновременно отображать две страницы формата А4, что особенно удобно при работе с текстовыми документами, таблицами, программным кодом или дизайнерскими проектами. Экран имеет стандартную частоту обновления 60 Гц и время отклика 14 мс. Максимальная яркость достигает 300 нит, контрастность составляет 1000:1, а охват цветового пространства достигает 98% по стандарту DCI-P3. Эти характеристики обеспечивают четкое изображение и точную цветопередачу, что важно для профессионалов в области дизайна и обработки контента. Аппаратная платформа моноблока базируется на мобильных п ...>>

Случайная новость из Архива Магнетары сложнее, чем считалось 24.05.2013 Исследования, проведенные с помощью космического рентгеновского телескопа Chandra, показали, что космические объекты магнетары гораздо более разнообразны и многочисленны, чем считалось ранее. Обычно когда массивная звезда исчерпывает топливо, она разрушается с образованием нейтронной звезды - сверхплотного объекта диаметром всего 15-25 км. Большинство нейтронных звезды быстро вращаются вокруг свое оси (со скоростью несколько оборотов в секунду), но небольшая часть нейтронных звезд имеет низкую скорость вращения - один оборот в несколько секунд. При этом все магнетары генерируют вспышки рентгеновского излучения. Поскольку единственным правдоподобным объяснением этих вспышек является всплеск энергии магнитного поля, запасенной в звезде, эти объекты и называются магнетарами. Большинство магнетаров имеют на поверхности чрезвычайно мощные магнитные поля: в десятки и тысячи раз сильнее, чем у обычной нейтронной звезды. Однако новые наблюдения показывают, что магнетар SGR 0418 +5729 (для краткости SGR 0418) отличается от всех своих собратьев и имеет магнитное поле равное по силе магнитным полям обычных нейтронных звезд. Таким образом, среди без того редких объектов магнетаров, появился как минимум один уникум с неизвестными ранее характеристиками. Фактически, это аномалия среди аномалий. Ученые изучали SGR 0418 на протяжении более трех лет и смогли точно измерить величину внешнего магнитного поля необычного магнетара. Этого удалось добиться с помощью замера изменения скорости вращения во время SGR 0418 рентгеновского вспышки. Судя по всему, эти вспышки, вызваны образованием трещин в коре нейтронной звезды. Они освобождают огромное количество энергии, которую накопили магнитные поля под поверхностью нейтронной звезды. С помощью моделирования эволюции нейтронной звезды и ее коры, а также на основе модели постепенного ослабления ее магнитного поля, исследователи подсчитали, что возраст SGR 0418 составляет около 550 тыс. лет. На первый взгляд это немного, но на самом деле SGR 0418 намного старше, чем большинство других магнетаров, видимо именно поэтому магнитное поле на поверхности так ослабло с течением времени. При этом рентгеновские вспышки все еще происходят, поскольку кора магнетара ослаблена, а внутреннее магнитное поле остается достаточно сильным. Пример SGR 0418 может означать, что существует множество "пожилых" магнетаров, которых мы не можем обнаружить из-за слабости их внешних магнитных полей. Вероятно, магнетаров в 5-10 раз больше, чем считалось ранее. Получается, что значительная часть гамма-вспышек во Вселенной может быть вызвана образованием магнетаров, а не черных дыр. Кроме того, вклад магнетаров в рябь в пространстве-времени должен быть больше, чем полагали астрофизики. Магнетар SGR 0418 был обнаружен в 2010 году. Он находится на расстоянии около 6500 световых лет от Земли.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026