Ученые из Гарварда разработали метажидкость, которая способна адаптироваться к форме контейнера. Она обладает уникальными свойствами: ее вязкость и прозрачность изменяются в зависимости от формы, которую принимают ее компоненты.
Ученые из Гарварда разработали новый тип жидкости, называемый метафлюидом, свойства которого можно программировать.
Он состоит из сотен тысяч микроскопических эластичных сфер (размером от 50 до 500 микрон), плавающих в масле. Форма этих сфер меняется в зависимости от давления окружающей жидкости. При повышении давления они деформируются и приобретают форму полумесяца, а при снижении давления — возвращаются к своей исходной сферической форме.
«В отличие от твердых метаматериалов, метажидкости обладают уникальной способностью течь и приспосабливаться к форме своего контейнера».
Катя Бертольди, профессор прикладной механики Гарварда
Важные характеристики метажидкости, такие как вязкость и непрозрачность, определяются формой ее составных сфер. Они могут быть точно настроены при помощи регулирования количества и размера этих сфер, а также их толщины.
Для демонстрации возможностей метафлюида команда специалистов заполнила им гидравлический роботизированный захват. Это позволило захвату автоматически адаптироваться к объектам разной формы, таким как ягода черники, стакан или яйцо, без необходимости дополнительных датчиков или программирования.
Команда также обнаружила, что метажидкость может становиться более прозрачной при сжатии ее составляющих, в то время как в сферическом состоянии она становится непрозрачной. Сжатая форма действует как линза, фокусирующая свет, в то время как сферическая форма рассеивает свет.
Важно отметить, что метафлюид ведет себя как ньютоновская жидкость, когда его компоненты находятся в сферическом состоянии, что означает, что его вязкость меняется только при изменении температуры. При увеличении силы сдвига метафлюид становится более жидким.
«Пространство для применения этих масштабируемых и простых в производстве метажидкостей огромно».
Катя Бертольди, профессор прикладной механики Гарварда
Проект все еще находится на стадии исследования. Предстоит пройти множество этапов, прежде чем метажидкость появится в продуктах. Однако работа специалистов дополняет растущий список метаматериалов.