Ученые из Гарвардского университета, США, создали новую необычную метажидкость. Это жидкость, свойства которой можно запрограммировать таким образом, чтобы они менялись. Это относится к сжимаемости материала, прозрачности и вязкости, пишет New Atlas.
Большинство материалов получают свои свойства благодаря созданным структурам, которые состоят из небольших компонентов. Форма, размер и расположение этих компонентов позволяют им управлять электромагнитными волнами, чтобы улучшать такие вещи, как звукоизоляция, генераторы электричества или даже плащи-невидимки. Ученые, опубликовавшие свое исследование в журнале Nаture, решили применить этот принцип к жидкостям.
По словам ученых, в отличие от твердых метаматериалов, метажидкости имеют уникальную способность течь и адаптироваться к форме емкости, в которой они находятся. Поэтому ученые хотели создали метажидкость, которая имела бы и эти свойства, а также, чтобы можно было программировать ее вязкость, сжимаемость и оптические свойства.
В данном случае небольшие компоненты метажидкости представляют собой наполненные воздухом эластомерные сферы шириной от 50 до 500 микрон, которые находятся в силиконовом масле. Эти крошечные сферы меняются под давлением и приобретают снова свою форму, когда давление убирают. Два разных состояния меняют свойства метажидкости.
Когда сферы имеют круглую форму, они рассеивают свет, из-за чего жидкость выглядит непрозрачной. Но под давлением, когда они принимают форму полумесяца, они действуют как крошечные линзы, фокусируя свет и делая метажидкость прозрачной. Это означает, что они могут быть полезны в качестве электронных чернил, меняющих цвет, говорят ученые.
Также ученые использовали метажидкость в качестве гидравлической среды в роботизированном захвате. Поскольку метажидкость может автоматически реагировать на различное давление, она регулирует силу захвата, что позволяет захватывать разные объекты не повреждая их. Обычно гидравлической системе, которая работает на воде или воздухе, нужны датчики или внешние элементы управления, чтобы регулировать силу захвата в зависимости от объекта, который нужно поднять.
По словам авторов исследования, новая метажидкость также может переключаться между ньютоновскими и неньютоновскими жидкостями. Когда сферы имеют круглую форму, они ньютоновские, то есть их вязкость меняется только с температурой, и они похожи на воду, но когда они сжимаются, то становятся неньютоновскими, то есть меняют вязкость и больше похожи на томатный соус.
Ученые считают, что такие метажидкости могут иметь разные применения. Кроме вышеуказанных примеров, можно еще создать амортизаторы, рассеивающие энергию в зависимости от интенсивности удара.
Теперь ученые планируют исследовать акустические и термодинамические свойства метажидкости.