Ötletes anyagok vesznek körül bennünket: fémötvözetek menüje, amely becsomagolja a maradékot vagy rakétákat, festékek bármilyen színben, és folyamatosan változó digitális kijelzők. Gyakorlatilag ezek mindegyike kiaknázza az alapul szolgáló anyagok természetes tulajdonságait.
De az anyagok egy új osztálya sokoldalúbb, sőt programozható is.
Ezeket a metaanyagokként ismert anyagokat aprólékosan úgy alakították ki, hogy szerkezeti felépítésük – összetételükkel ellentétben – meghatározza tulajdonságaikat. Néhány metaanyag elkészítheti praktikus hosszú távú vezeték nélküli energiaátvitel, mások hozhatnakláthatatlansági köpenyekVagy futurisztikus anyagok, amelyek reagálnak az agyhullámokra.
De a legtöbb példa szilárd metaanyag – egy harvardi csapat azon töprengett, hogy tudnának-e metafluidot készíteni. Mint kiderült, igen, abszolút. A csapat nemrégiben ismertette eredményeiket Természet.
"A szilárd metaanyagoktól eltérően a metafluidok egyedülállóan képesek folyni és alkalmazkodni a tartályuk formájához" - mondta Katia Bertoldi, a Harvard alkalmazott mechanika professzora és a tanulmány vezető szerzője. mondta egy sajtóközleményben. „Célunk egy olyan metafluid létrehozása volt, amely nemcsak rendelkezik ezekkel a figyelemre méltó tulajdonságokkal, hanem platformot biztosít a programozható viszkozitáshoz, összenyomhatósághoz és optikai tulajdonságokhoz is.”
A csapat metafluidja több százezer apró, rugalmas gömbből áll – mindegyik 50-500 mikron átmérőjű –, amelyek olajban vannak felfüggesztve. A gömbök alakját a környező olaj nyomásától függően változtatják. Nagyobb nyomáson deformálódnak, az egyik félteke befelé omlik egyfajta félhold alakra. Ezután visszanyeri eredeti gömb alakú formájukat, amikor a nyomás megszűnik.
A metafluid tulajdonságai – mint például a viszkozitás vagy az átlátszatlanság – attól függően változnak, hogy az alkotó gömbök ezek közül melyik alakot öltik fel. A folyadék tulajdonságai finomhangolhatók az alapján, hogy hány gömb van a folyadékban, és milyen nagyok vagy vastagok.
A koncepció bizonyítékaként a csapat egy hidraulikus robotmarkolót töltött meg metafluidjával. A robotokat általában úgy kell programozni, hogy érzékeljék a tárgyakat és beállítsák a fogás erejét. A csapat megmutatta, hogy a megfogó automatikusan alkalmazkodik egy áfonyához, egy pohárhoz és egy tojáshoz, további érzékelés vagy programozás nélkül. Az egyes tárgyak nyomása „beprogramozta” a folyadékot a beállításra, lehetővé téve, hogy a megfogó mindhárom sértetlenül felvegye könnyedén.
A csapat azt is kimutatta, hogy a metafluid átlátszatlan, ha összetevői gömb alakúak, átlátszóbbra válthat, amikor összeesik. Az utóbbi forma a kutatók szerint úgy működik, mint egy lencse fókuszáló fény, míg az előbbi szórja a fényt.
Szintén megjegyzendő, hogy a metafluid newtoni folyadékként viselkedik, ha komponensei gömb alakúak, ami azt jelenti, hogy viszkozitása csak a hőmérséklet változásával változik. Amikor azonban összeesnek, nem newtoni folyadékká válik, ahol a viszkozitása a jelenlévő nyíróerők függvényében változik. Minél nagyobb a nyíróerő – vagyis az ellentétes irányba nyomó párhuzamos erők –, annál folyékonyabbá válik a metafluid.
Ezután a csapat további tulajdonságokat vizsgál – például azt, hogyan változik a alkotás akusztikája és termodinamikája a nyomás hatására –, és megvizsgálja a kereskedelmi forgalomba hozatalt. Maguk a rugalmas gömbök elkészítése meglehetősen egyszerű, és úgy gondolják, hogy az övékhez hasonló metafluidok hasznosak lehetnek robotokban, „intelligens” lengéscsillapítóként vagy színváltó e-tintákban.
„Ezeknek a méretezhető, könnyen előállítható metafluidoknak óriási az alkalmazási területe” – mondta Bertoldi.
Természetesen a csapat létrehozása még kutatási fázisban van. Rengeteg karikán kell még eligazodni, mielőtt megjelenne azokban a termékekben, amelyeket mindannyian élvezhetünk. Mindazonáltal a munka a metaanyagok egyre növekvő listáját egészíti ki, és azt az ígéretet mutatja, hogy szilárdból folyékony lesz.
Kép: Adel Djellouli/Harvard SEAS
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://singularityhub.com/2024/04/10/harvards-new-programmable-fluid-shifts-its-properties-on-demand/
- :is
- :nem
- :ahol
- $ UP
- 50
- 500
- a
- képesség
- teljesen
- alkalmazkodni
- További
- Hozzáteszi
- állítsa
- Minden termék
- lehetővé téve
- Is
- an
- és a
- bármilyen
- Alkalmazás
- alkalmazott
- VANNAK
- AS
- feltételezni
- At
- attribútumok
- szerző
- automatikusan
- alapján
- BE
- válik
- előtt
- között
- Nagy
- áfonya
- hoz
- de
- by
- TUD
- okai
- változik
- Változások
- osztály
- Összeomlás
- összeomlott
- szín
- kereskedelmi
- alkatrészek
- koncepció
- alkotó
- Konténer
- tudott
- Tanfolyam
- teremt
- teremtés
- hitel
- Kereslet
- attól
- leírt
- digitális
- kijelzők
- minden
- könnyű
- csiszolókő
- manipulált
- élvez
- Még
- példák
- Exploit
- meglehetősen
- megtöltött
- áramlási
- folyadék
- összpontosítás
- A
- erők
- Korábbi
- ból ből
- funkciók
- gif
- üveg
- cél
- megy
- nagyobb
- Növekvő
- fél
- Harvard
- Legyen
- Magas
- <p></p>
- Hogyan
- azonban
- HTTPS
- hatalmas
- Több száz
- if
- in
- bele
- vizsgálja
- IT
- ITS
- Kedves
- lencse
- fény
- mint
- Folyadék
- Lista
- logo
- néz
- készült
- csinál
- Gyártás
- sok
- anyagok
- jelenti
- mechanika
- Menü
- fém
- metaanyagok
- aprólékosan
- esetleg
- Hold
- több
- a legtöbb
- Természetes
- Természet
- Keresse
- Új
- megjegyezni
- tárgy
- objektumok
- of
- Olaj
- on
- ONE
- csak
- átlátszatlan
- ellentétes
- szemben
- or
- eredeti
- Egyéb
- ki
- Papír
- Párhuzamos
- fázis
- vedd
- emelvény
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- bőséges
- rendelkezik
- hatalom
- be
- nyomja meg a
- nyomás
- nyomás
- Termékek
- Egyetemi tanár
- programozható
- programozott
- Programozás
- ígéret
- bizonyíték
- bizonyíték a koncepcióra
- ingatlanait
- biztosít
- Toló
- nemrég
- figyelemre méltó
- kötelező
- kutatás
- kutatók
- Reagálni
- Eredmények
- folytatás
- robotok
- s
- Mondott
- skálázható
- idősebb
- értelemben
- Alak
- formák
- Műszakok
- kimutatta,
- Műsorok
- Bőr
- szilárd
- néhány
- Hely
- Még mindig
- egyértelmű
- erő
- szerkezeti
- ilyen
- körülvett
- környező
- kapcsoló
- csapat
- hogy
- A
- azok
- maguk
- akkor
- Ott.
- Ezek
- ők
- Szerintem
- ezer
- három
- nak nek
- átruházás
- átlátszó
- fordul
- mögöttes
- egyedi
- hasznos
- rendszerint
- sokoldalú
- gyakorlatilag
- volt
- we
- voltak
- amikor
- ami
- míg
- lesz
- drótnélküli
- val vel
- nélkül
- Munka
- betakar
- Igen
- még
- zephyrnet