Надихалися природою. Вчені винайшли проривний метаматеріал з приголомшливою гнучкістю
Дослідники зробили значний крок до створення надгнучного метаматеріалу з безліччю варіантів застосування — від космічних баз до адаптивних телескопів.
У живих істотах структури побудовані з простих шаблонів, що повторюються. Вони часто мають форму неорганізованої решітки. Великі структури, такі як кістки чи корали, з’являються в результаті повторюваних раундів росту фундаментального шаблону, який безсистемно будує сам із себе. Черпаючи натхнення у природи, інженери прагнули повторити цю гнучкість за допомогою матеріалів, розроблених людиною.
Зокрема, перспективною видається розробка метаматеріалів, які є структурами, що можуть змінювати свою форму або властивості. Активно розробляється вид метаматеріалу відомий як тотиморфна решітка. Основним компонентом цієї решітки є трикутна структура, у якої з одного боку — нерухома балка з кульовим шарніром у центрі. Коли багато таких фігур з'єднуються разом, отримана структура може перетворюватися на різноманітні форми та структури з мінімальними вхідними даними. Це надає тотиморфній решітці неймовірної гнучкості.
У недавній статті вчені зробили значний крок до перенесення тотиморфних решіток від гіпотетичної ідеї до чогось, що можна застосувати на практиці. Дослідники розробили комп’ютерне моделювання тотиморфних решіток і з’ясували, як оптимізувати перетворення однієї форми в іншу.
Вони продемонстрували свою нову техніку на двох прикладах. У першому вони спроєктували просту структуру середовища існування, яка могла змінювати свою форму та жорсткість. Майбутні дослідники космосу можуть використовувати той самий матеріал для створення різноманітних модулів середовища проживання в космосі. Ці модулі зберігатимуть свою форму, доки їх не перепрограмують, щоб змінити форму та задовольнити інші потреби. У другому прикладі дослідники розробили гнучкий космічний телескоп. З тотиморфними ґратками телескоп міг змінювати свою фокусну відстань, адаптуючи кривину своєї лінзи. Це дозволить запустити єдиний багатоцільовий телескоп, який міг би адаптуватися, щоб забезпечити оптимальні стратегії спостереження для різних цілей.
