Siamo circondati da sostanze ingegnose: un menu di leghe metalliche che può avvolgere avanzi o razzi di pelle, vernici in qualsiasi colore immaginabile e display digitali in continua trasformazione. Praticamente tutti sfruttano le proprietà naturali dei materiali sottostanti.
Ma una classe emergente di materiali è più versatile, persino programmabile.
Conosciute come metamateriali, queste sostanze sono meticolosamente progettate in modo tale che la loro composizione strutturale, in contrapposizione alla loro composizione, ne determini le proprietà. Alcuni metamateriali potrebbero creare trasferimento di potenza wireless a lunga distanza pratico, altri potrebbero portare “mantelli dell'invisibilità" o materiali futuristici che rispondono alle onde cerebrali.
Ma la maggior parte degli esempi sono metamateriali solidi: un team di Harvard si è chiesto se fosse possibile creare un metafluido. A quanto pare, sì, assolutamente. Il team ha recentemente descritto i propri risultati in Natura.
"A differenza dei metamateriali solidi, i metafluidi hanno la capacità unica di fluire e adattarsi alla forma del loro contenitore", Katia Bertoldi, professoressa di meccanica applicata ad Harvard e autrice senior dell'articolo, ha detto in un comunicato stampa. “Il nostro obiettivo era creare un metafluido che non solo possedesse questi straordinari attributi, ma fornisse anche una piattaforma per viscosità, comprimibilità e proprietà ottiche programmabili”.
Il metafluido del team è costituito da centinaia di migliaia di sfere minuscole ed elastiche, ciascuna di diametro compreso tra 50 e 500 micron, sospese nell'olio. Le sfere cambiano forma a seconda della pressione dell'olio circostante. A pressioni più elevate si deformano e un emisfero collassa verso l’interno assumendo una sorta di forma a mezzaluna. Poi riprendono la loro forma sferica originale quando la pressione viene alleviata.
Le proprietà del metafluido, come la viscosità o l'opacità, cambiano a seconda di quale di queste forme assumono le sue sfere costituenti. Le proprietà del fluido possono essere ottimizzate in base al numero di sfere presenti nel liquido e alla loro grandezza o spessore.
Come prova del concetto, il team ha riempito una pinza robotica idraulica con il proprio metafluido. I robot di solito devono essere programmati per rilevare oggetti e regolare la forza di presa. Il team ha dimostrato che la pinza può adattarsi automaticamente a un mirtillo, un bicchiere e un uovo senza la necessità di ulteriori rilevamenti o programmazioni. La pressione di ciascun oggetto ha “programmato” il liquido per regolarsi, consentendo alla pinza di raccoglierli tutti e tre, senza danni, con facilità.
Il team ha anche dimostrato che il metafluido può passare da opaco, quando i suoi costituenti erano sferici, a più trasparente, quando collassavano. Quest’ultima forma, hanno detto i ricercatori, funziona come una lente che focalizza la luce, mentre la prima la disperde.
Da notare anche che il metafluido si comporta come un fluido newtoniano quando i suoi componenti sono sferici, il che significa che la sua viscosità cambia solo con i cambiamenti di temperatura. Quando collassano, però, diventa un fluido non newtoniano, dove la sua viscosità cambia a seconda delle forze di taglio presenti. Maggiore è la forza di taglio, ovvero le forze parallele che spingono in direzioni opposte, più liquido diventa il metafluido.
Successivamente, il team studierà ulteriori proprietà, come il modo in cui l'acustica e la termodinamica della loro creazione cambiano con la pressione, e esaminerà la commercializzazione. Realizzare le sfere elastiche è abbastanza semplice e pensano che metafluidi come i loro potrebbero essere utili nei robot, come ammortizzatori “intelligenti” o negli inchiostri elettronici che cambiano colore.
“Lo spazio applicativo per questi metafluidi scalabili e facili da produrre è enorme”, ha affermato Bertoldi.
Naturalmente la creazione del team è ancora in fase di ricerca. Ci sono ancora molti cerchi da percorrere prima che si presentino nei prodotti che potrebbero piacere a tutti. Tuttavia, il lavoro si aggiunge a un elenco crescente di metamateriali e mostra la promessa di passare dallo stato solido a quello liquido.
Immagine di credito: Adel Djellouli/Harvard SEAS
- Distribuzione di contenuti basati su SEO e PR. Ricevi amplificazione oggi.
- PlatoData.Network Generativo verticale Ai. Potenzia te stesso. Accedi qui.
- PlatoAiStream. Intelligenza Web3. Conoscenza amplificata. Accedi qui.
- PlatoneESG. Carbonio, Tecnologia pulita, Energia, Ambiente, Solare, Gestione dei rifiuti. Accedi qui.
- Platone Salute. Intelligence sulle biotecnologie e sulle sperimentazioni cliniche. Accedi qui.
- Fonte: https://singularityhub.com/2024/04/10/harvards-new-programmable-fluid-shifts-its-properties-on-demand/
- :È
- :non
- :Dove
- $ SU
- 50
- 500
- a
- capacità
- assolutamente
- adattare
- aggiuntivo
- Aggiunge
- regolare
- Tutti
- Consentire
- anche
- an
- ed
- in qualsiasi
- Applicazioni
- applicato
- SONO
- AS
- assumere
- At
- gli attributi
- autore
- automaticamente
- basato
- BE
- diventa
- prima
- fra
- Big
- mirtillo
- portare
- ma
- by
- Materiale
- cause
- il cambiamento
- Modifiche
- classe
- Crollo
- crollato
- colore
- commercializzazione
- componenti
- concetto
- costituente
- Contenitore
- potuto
- Portata
- creare
- creazione
- credito
- Richiesta
- Dipendente
- descritta
- digitale
- display
- ogni
- alleviare
- emergenti del mondo
- progettato
- godere
- Anche
- Esempi
- Sfruttare
- abbastanza
- pieno
- flusso
- fluido
- messa a fuoco
- Nel
- Forze
- Ex
- da
- funzioni
- gif
- vetro.
- scopo
- andando
- maggiore
- Crescita
- Metà
- harvard
- Avere
- Alta
- superiore
- Come
- Tuttavia
- HTTPS
- Enorme
- centinaia
- if
- in
- ai miglioramenti
- indagare
- IT
- SUO
- Genere
- lente
- leggera
- piace
- Liquido
- Lista
- logo
- Guarda
- fatto
- make
- Fare
- molti
- Materiale
- significato
- meccanica
- Menu
- metallo
- metamateriali
- meticolosamente
- forza
- Moon:
- Scopri di più
- maggior parte
- Naturale
- Natura
- Navigare
- New
- Nota
- oggetto
- oggetti
- of
- Olio
- on
- ONE
- esclusivamente
- opaco
- opposto
- di fronte
- or
- i
- Altri
- su
- Carta
- Parallel
- fase
- scegliere
- piattaforma
- Platone
- Platone Data Intelligence
- PlatoneDati
- Abbondanza
- possiede
- energia
- presenti
- stampa
- pressione
- pressioni
- Prodotti
- Insegnante
- programmabile
- programmato
- Programmazione
- PROMETTIAMO
- prova
- prova del concetto
- proprietà
- fornisce
- spingendo
- recentemente
- notevole
- necessario
- riparazioni
- ricercatori
- Rispondere
- Risultati
- curriculum vitae
- robot
- s
- Suddetto
- scalabile
- anziano
- senso
- Forma
- forme
- Turni
- ha mostrato
- Spettacoli
- Pelle
- solido
- alcuni
- lo spazio
- Ancora
- lineare
- forza
- strutturale
- tale
- circondato
- Circostante
- Interruttore
- team
- che
- Il
- loro
- si
- poi
- Là.
- Strumenti Bowman per analizzare le seguenti finiture:
- di
- think
- migliaia
- tre
- a
- trasferimento
- trasparente
- si
- sottostante
- unico
- utile
- generalmente
- versatile
- potenzialmente
- Prima
- we
- sono stati
- quando
- quale
- while
- volere
- senza fili
- con
- senza
- Lavora
- avvolgere
- sì
- ancora
- zefiro