Жидкий металл помнит исходную форму

17.12.2012

Ученые из Корнельского университета создали органический метаматериал, который может течь, как жидкость, а потом "вспоминать" свою форму и превращаться в прочную объемную структуру.

Под электронным микроскопом новый материал похож на крошечное птичье гнездо и представляет собой гидрогель, содержащий нити синтетической ДНК. Отдельные участки ДНК размером в 1 микрон служат в качестве строительных блоков своеобразного конструктора Lego и могут собираться в структуры разнообразной формы. При этом промежутки между частями "конструктора" создают множество крошечных полостей, которые заполняются водой. Таким образом, ученые создали метаматериал - вещество со свойствами, которые не встречаются в природе.

Главное необычное свойство нового материала в следующем: под воздействием силы тяжести структура метаматериала разрушается и он превращается в жидкость. Однако при помещении в воду, структура вновь обретает форму. Исследователи продемонстрировали этот необычный эффект с помощью простого эксперимента: сделали из гидрогеля буквы D, N и А, а затем вылили их на твердую поверхность. В результате буквы стали аморфными жидкостями. Но после того, как гидрогель вылили в воду, он вновь обрел форму и превратился в буквы.

Форму геля можно менять и другими способами, лишь бы сила, воздействующая на него, была больше силы сцепления участков ДНК. Например, гидрогель можно смешать с металлическими частицами и поместить в дистиллированную воду: при включении/выключении электрического поля они будут то превращаться в жидкость, то обретать первоначальную объемную структуру.

Пока ученые используют набор случайных генов, однако собираются подобрать строго определенные гены, которые позволят использовать новый метаматериал на практике. Судя по всему, практические цели применения данного вещества будут придумывать Министерство сельского хозяйства США и Пентагон, которые участвовали в финансировании научной работы.

<< Назад: Трехмерный транзистор 18.12.2012

>> Вперед: Бюджетный чип для Jelly Bean от Broadcom 17.12.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Чем теплее становится в городах, тем меньше диоксида углерода поглощают деревья 12.10.2016 Ученые из США предупреждают о том, что с ростом температуры в городах способность деревьев поглощать диоксид углерода снижается на 12%. Городские деревья и кустарники представляют собой значительные хранилища CO2. Они поглощают его из атмосферы в процессе фотосинтеза через устьица - особые поры на обеих сторонах листьев, предназначенные для газообмена с атмосферой и испарения влаги. Поглощенный газ растения используют для роста тканей. В целом эта особенность растений благоприятна для климата, поскольку смягчает глобальное потепление. Подсчитано, что деревья в городских регионах США поглощают ежегодно 643 млн тонн CO2. Еще 25,6 млн тонн приходится на деревья в городах. Ученые под руководством Эмили Майнеке (Emily Meineke), постдока в Гарварде, следили в течение трех лет за 40 деревьями в 20 местах города Рейлиха (Raleigh) в Северной Калифорнии. Места для наблюдения выбрали по спутниковым снимкам: 10 относительно холодных мест и 10 необычно теплых. Обычно прохлада там, где больше зелени. Асфальт и здания, напротив, создают дополнительную теплоту. Хотя разница в температуре небольшая - всего 2-3 градуса по Фаренгейту. В каждом из 20 мест наблюдений ученые выбрали по два дуба иволистных. Каждый третий из дубов они обработали инсектицидным спреем. Идея состояла в том, что необработанные инсектицидом деревья в теплых местах будут расти медленнее, потому что их сильнее будут уничтожать насекомые. Насекомые - экзотермики, то есть их температура зависит от температуры окружающей среды. Чем теплее, тем активнее идет метаболизм насекомых, тем больше яиц они откладывают. Действительно через три года наблюдений выяснилось, что в теплых местах жуков больше, и необработанные деревья растут медленнее. В тоже время эти деревья меньше поглощают CO2. Когда же сравнили свежий прирост растений, обработанных инсектицидом, и прирост необработанных, то увидели, что жуки вредят больше ветвям, где они обитают, а не всему дереву. "Мы не знаем точно, сколько поглощается диоксида углерода в новых ветвях, но в целом по дереву немного", - цитирует издание Майнеке. Почему же деревья хуже растут в теплых местах? Авторы работы полагают, что таким образом дерево пытается уменьшить расход влаги в условиях роста температуры воздуха, поэтому оно закрывает устьица на листьях. В тоже время это снижает способность к фотосинтезу, производству энергии, росту и поглощению CO2. По мнению Майнеке, результаты работы будут полезны градостроителям, которые учитывают озеленение города в качестве поглотителя парниковых газов. Установленный учеными эффект будет усиливаться с ростом температуры. Значит, нужно выбирать такие деревья, которые будут поглощать CO2 в теплых и сухих условиях.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026