Otaczają nas genialne substancje: zestaw stopów metali, którymi można opakować resztki lub rakiety skórne, farby w dowolnym kolorze, jakie można sobie wyobrazić i stale zmieniające się wyświetlacze cyfrowe. Praktycznie wszystkie wykorzystują naturalne właściwości materiałów bazowych.
Jednak wyłaniająca się klasa materiałów jest bardziej wszechstronna, a nawet programowalna.
Substancje te, zwane metamateriałami, są szczegółowo projektowane w taki sposób, że ich struktura strukturalna – w przeciwieństwie do składu – określa ich właściwości. Niektóre metamateriały mogą to zrobić praktyczne bezprzewodowe przesyłanie mocy na duże odległości, inni mogliby przynieść „peleryny niewidki"Lub futurystyczne materiały reagujące na fale mózgowe.
Jednak większość przykładów to stałe metamateriały — zespół z Harvardu zastanawiał się, czy można by wytworzyć metapłyn. Jak się okazuje, tak, jak najbardziej. Zespół niedawno opisał swoje wyniki w Natura.
„W przeciwieństwie do stałych metamateriałów, metaciecze mają wyjątkową zdolność płynięcia i dostosowywania się do kształtu pojemnika” – Katia Bertoldi, profesor mechaniki stosowanej na Harvardzie i główna autorka artykułu, powiedział w komunikacie prasowym. „Naszym celem było stworzenie metacieczy, który nie tylko posiada te niezwykłe cechy, ale także zapewnia platformę dla programowalnej lepkości, ściśliwości i właściwości optycznych”.
Metafluid opracowany przez zespół składa się z setek tysięcy maleńkich, rozciągliwych kulek – każda o średnicy od 50 do 500 mikronów – zawieszonych w oleju. Kulki zmieniają kształt w zależności od ciśnienia otaczającego oleju. Przy wyższym ciśnieniu odkształcają się, jedna półkula zapada się do wewnątrz, tworząc kształt półksiężyca. Następnie odzyskują swój pierwotny kulisty kształt po zwolnieniu ciśnienia.
Właściwości metafluidu – takie jak lepkość czy nieprzezroczystość – zmieniają się w zależności od tego, który z tych kształtów przybierają jego składowe sfery. Właściwości płynu można precyzyjnie dostroić na podstawie liczby kulek w cieczy oraz ich wielkości i grubości.
Na dowód koncepcji zespół napełnił metapłynem hydrauliczny chwytak robota. Roboty zwykle trzeba zaprogramować do wykrywania obiektów i dostosowywania siły chwytu. Zespół pokazał, że chwytak może automatycznie dostosować się do jagody, szklanki i jajka bez konieczności stosowania dodatkowych czujników lub programowania. Ciśnienie każdego przedmiotu „zaprogramowało” płyn w taki sposób, aby chwytak mógł z łatwością uchwycić wszystkie trzy elementy w stanie nieuszkodzonym.
Zespół wykazał również, że metaciecz może zmienić się z nieprzezroczystego, gdy jego składniki mają kształt kulisty, w bardziej przezroczysty, gdy się zapadnie. Naukowcy twierdzą, że ten drugi kształt działa jak soczewka skupiająca światło, podczas gdy ten pierwszy rozprasza światło.
Warto również zauważyć, że metaciecz zachowuje się jak płyn Newtona, gdy jego składniki są kuliste, co oznacza, że jego lepkość zmienia się tylko wraz ze zmianami temperatury. Kiedy jednak się zapadną, staje się płynem nienewtonowskim, którego lepkość zmienia się w zależności od występujących sił ścinających. Im większa siła ścinająca – to znaczy siły równoległe pchające w przeciwnych kierunkach – tym bardziej płynny staje się metaciecz.
Następnie zespół zbada dodatkowe właściwości — takie jak zmiany akustyki i termodynamiki ich dzieła pod wpływem ciśnienia — i przyjrzy się komercjalizacji. Wykonanie samych elastycznych kulek jest dość proste i naukowcy uważają, że metapłyny takie jak ich mogą być przydatne w robotach jako „inteligentne” amortyzatory lub w zmieniających kolor e-atramentach.
„Przestrzeń zastosowań tych skalowalnych i łatwych w produkcji metapłynów jest ogromna” – powiedział Bertoldi.
Oczywiście tworzenie zespołu jest jeszcze w fazie badań. Jest jeszcze wiele rzeczy do zrobienia, zanim pojawi się w produktach, które wszyscy mogą lubić. Mimo to praca ta uzupełnia rosnącą listę metamateriałów i pokazuje, że istnieje szansa na przejście ze stanu stałego do ciekłego.
Kredytowych Image: Adela Djellouli/Harvard SEAS
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
- PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
- PlatonESG. Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
- Platon Zdrowie. Inteligencja w zakresie biotechnologii i badań klinicznych. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://singularityhub.com/2024/04/10/harvards-new-programmable-fluid-shifts-its-properties-on-demand/
- :Jest
- :nie
- :Gdzie
- $W GÓRĘ
- 50
- 500
- a
- zdolność
- absolutnie
- przystosować
- Dodatkowy
- Dodaje
- dostosować
- Wszystkie kategorie
- Pozwalać
- również
- an
- i
- każdy
- Zastosowanie
- stosowany
- SĄ
- AS
- założyć
- At
- atrybuty
- autor
- automatycznie
- na podstawie
- BE
- staje się
- zanim
- pomiędzy
- Duży
- Borówka
- przynieść
- ale
- by
- CAN
- Przyczyny
- zmiana
- Zmiany
- klasa
- Zawalić się
- upadł
- kolor
- komercjalizacja
- składniki
- pojęcie
- składnik
- Pojemnik
- mógłby
- Kurs
- Stwórz
- tworzenie
- kredyt
- Kreowanie
- W zależności
- opisane
- cyfrowy
- wyświetlacze
- każdy
- łatwość
- wschodzących
- zaprojektowane
- cieszyć się
- Parzyste
- przykłady
- Wykorzystać
- dość
- wypełniony
- pływ
- płyn
- skupienie
- W razie zamówieenia projektu
- Siły
- Dawny
- od
- Funkcje
- gif
- szkło
- cel
- będzie
- większy
- Rozwój
- Pół
- harvard
- Have
- Wysoki
- wyższy
- W jaki sposób
- Jednak
- HTTPS
- olbrzymi
- Setki
- if
- in
- najnowszych
- badać
- IT
- JEGO
- Uprzejmy
- obiektyw
- lekki
- lubić
- Ciecz
- Lista
- logo
- Popatrz
- zrobiony
- robić
- Dokonywanie
- wiele
- materiały
- znaczenie
- mechanika
- Menu
- metal
- metamateriały
- skrupulatnie
- może
- Księżyc
- jeszcze
- większość
- Naturalny
- Natura
- Nawigacja
- Nowości
- noty
- przedmiot
- obiekty
- of
- Olej
- on
- ONE
- tylko
- nieprzezroczysty
- przeciwny
- naprzeciwko
- or
- oryginalny
- Pozostałe
- na zewnątrz
- Papier
- Parallel
- faza
- wybierać
- Platforma
- plato
- Analiza danych Platona
- PlatoDane
- Volcano Plenty Vaporizer Storz & Bickel
- posiada
- power
- teraźniejszość
- naciśnij
- nacisk
- Ciśnienia
- Produkty
- Profesor
- programowalny
- zaprogramowany
- Programowanie
- obietnica
- dowód
- dowód koncepcji
- niska zabudowa
- zapewnia
- Popychanie
- niedawno
- znakomity
- wymagany
- Badania naukowe
- Badacze
- Odpowiadać
- Efekt
- Resume
- roboty
- s
- Powiedział
- skalowalny
- senior
- rozsądek
- Shape
- kształty
- Przesunięcia
- pokazał
- Targi
- skóra
- solidny
- kilka
- Typ przestrzeni
- Nadal
- bezpośredni
- jest determinacja.
- strukturalny
- taki
- otoczony
- otaczający
- Przełącznik
- zespół
- że
- Połączenia
- ich
- sami
- następnie
- Tam.
- Te
- one
- myśleć
- tysiące
- trzy
- do
- przenieść
- przezroczysty
- włącza
- zasadniczy
- wyjątkowy
- użyteczny
- zazwyczaj
- wszechstronny
- prawie
- była
- we
- były
- jeśli chodzi o komunikację i motywację
- który
- Podczas
- będzie
- bezprzewodowy
- w
- bez
- Praca
- owinąć
- tak
- jeszcze
- zefirnet