Ученые создали новый метаматериал с уникальными свойствами высокопрочности и растяжимости

Исследователи Массачусетского технологического института представили инновационный метаматериал, обладающий сочетанием прочности и растяжимости, что ранее считалось невозможным. Основу нового материала составляет жесткий акрил, похожий на плексиглас, который благодаря своей особой структуре демонстрирует свойства, аналогичные мягкой резине, при этом сохраняя выдающуюся прочность. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Materials.

Ключом к этому прорыву стала концепция двойной сетки, в которой жесткие микростержни переплетаются с эластичными спиралями, создавая сложную архитектуру, выполненную с высокоточной нанометрической точностью через двухфотонную литографию. Благодаря такой конструкции материал способен растягиваться более чем в четыре раза от своей первоначальной длины, в то время как обычный акрил без изменений практически не поддается деформации и легко ломается.

Ученые черпали вдохновение из структуры гидрогелей, которые достигают хорошей прочности и мягкости благодаря перекрестно связанным полимерам. Впервые они применили подобный подход в разработке метаматериалов. Новая структура не только устойчива к значительным механическим нагрузкам, но и эффективно поглощает энергию благодаря взаимодействию и трению между мягкими волокнами.

Добавление искусственных "дефектов" в виде отверстий еще больше усиливает гибкость и прочность материала. Профессор Карлос Портела, один из авторов исследования, отметил, что это открывает новые горизонты для создания прочных и гибких материалов, включая металлы, керамику и стекло, что может привести к множеству новых применений.

Источник: www.gazeta.ru