Создан одновременно прочный и пластичный материал

Ученые из Массачусетского технологического института разработала уникальный метаматериал, который сочетает высокую прочность и растяжимость - качества, которые раньше считались несовместимыми. Основной компонент материала - жесткий акрил, аналог плексигласа, - благодаря особой архитектуре приобретает свойства, близкие к мягкой резине, но остается невероятно прочным. Работа опубликована в журнале Nature Materials, передает Day.Az со ссылкой на Gazeta.ru.

Секрет инновации - в так называемой двойной сетке: жесткие микростержни переплетаются с мягкими спиралями, образуя сложную структуру, напечатанную с нанометровой точностью методом двухфотонной литографии. Такая комбинация позволяет материалу растягиваться более чем в четыре раза по сравнению с его исходной длиной, в то время как сам акрил без модификации практически не тянется и легко разрушается при деформации.

Вдохновленные структурой гидрогелей, которые сочетают мягкость и прочность за счет перекрестно связанных полимеров, ученые впервые применили аналогичный подход к созданию метаматериалов. Полученная структура способна не только выдерживать значительные механические нагрузки, но и эффективно поглощать энергию за счет запутывания и трения между мягкими волокнами.Особенно удивительный эффект был получен при добавлении в структуру искусственных "дефектов" - отверстий, усиливающих гибкость и прочность материала.

"Мы расширяем границы метаматериалов", - отметил профессор Карлос Портела, ведущий автор работы. - "Теперь можно создавать не только прочные, но и гибкие металлы, керамику и даже стекло, что открывает дорогу множеству новых применений".