Жидкий металл, автономно изменяющий свою структуру

08.10.2019

Американские ученые разработали жидкометаллические системы для электроники, которые можно сгибать, складывать и растягивать, - это основные направления исследований в области военных устройств следующего поколения.

Проводящие материалы меняют свои свойства при растяжении или сгибании. Как правило, электропроводность уменьшается, а сопротивление увеличивается при растяжении.

Материал, недавно разработанный учеными из Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) и получивший название "Полимеризованные жидкометаллические сети", делает прямо противоположное. Эти жидкометаллические сети могут быть растянуты до 700%, и автономно реагировать на это напряжение, чтобы поддерживать сопротивление между этими двумя состояниями практически одинаковым, и при этом все еще возвращаться в свое исходное состояние. Это все из-за самоорганизующейся наноструктуры в материале, которая выполняет эти действия автоматически.

"Этот ответ на растяжение является полной противоположностью того, что вы ожидаете", - сказал доктор Кристофер Табор, ведущий исследователь проекта. "Обычно материал увеличивается в сопротивлении, поскольку он растягивается просто потому, что ток должен проходить через большее количество материала. Эксперимент с этими жидкометаллическими системами показал совершенно неожиданные и откровенно невероятные результаты, пока мы не поняли, что происходит".

Провода, сохраняющие свои свойства в этих различных механических условиях, имеют множество применений, таких как переносная электроника следующего поколения. Например, материал может быть встроен в одежду с длинным рукавом и использоваться для передачи энергии через рубашку и по всему телу таким образом, чтобы изгиб локтя или вращение плеча не изменяли передаваемую мощность.

Исследователи также оценили нагревательные свойства материала в форм-факторе, напоминающем нагретую перчатку. Они измеряли тепловой отклик при постоянном движении пальца и поддерживали почти постоянную температуру при постоянном приложенном напряжении, в отличие от современных нагревателей, которые теряют значительную тепловую мощность при нагрузке из-за изменений сопротивления.

<< Назад: Жидкокристаллический кабель для передачи тока 08.10.2019

>> Вперед: Чайные пакетики опасны для человека 07.10.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Генетический анализ почвы 12.05.2021 Микробное сообщество почвы имеет фундаментальное значение для развития растений. В сельскохозяйственном производстве, помимо участия в структурировании почвы, микроорганизмы непосредственно взаимодействуют с корневой системой растения, помогая в снабжении питательными веществами, защите от болезней, повышении устойчивости и модуляции роста растений. Таким образом, чем больше известно об этих микроорганизмах, тем эффективнее управление использованием ресурсов и результатом в урожайности сельскохозяйственных культур. Новая технология будет сканировать эти организмы, помогать в принятии решений бразильским фермерам. Стартап Biome4All коммерциализирует агроанализ в Бразилии, а именно, платформу, которая анализирует ДНК бактерий и грибов, присутствующих в почве. На основе полученной информации будут устанавливать параметры качества почвы и делать выводы о продуктивности сельского хозяйства и рисках для биобезопасности. Это инновационный инструмент для анализа данных секвенирования ДНК из микробиомов, и благодаря корреляции этой информации с параметрами производительности и качества окружающей среды, сделанными компаниями-партнерами Andrios и DSMA, они могут помочь производителю или компаниям в принятии решений в этой области. По словам доктора Кристиана Андреоте, директора Andrios, эта информация составляет набор данных, которые поддерживают технический анализ образцов почвы, как для проектов развития, так и для оказания помощи компаниям и производителям в проверке управления и применения продуктов, подтверждающих улучшения, вызванные микробиологией почвы. Новую технологию можно применять при оценке риска воздействия генетически модифицированных растений на нецелевые организмы. Данный анализ, в котором используются знания в сферах микробиологии и молекулярной биологии, применяется компаниями, которые стремятся провести коммерческую регистрацию генетически модифицированных организмов (ГМО), которые могут взаимодействовать с микробиомом почвы, поскольку этот диагноз необходим для оценки биобезопасности их выброса в окружающую среду.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025