Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере разработали очень упругий материал. Его создатели вдохновлялись животными, с которыми, наверное, всем нам приходилось иметь дело.
Подробности всего проекта авторы пишут в Science Advances . Видео, показывающее материал в действии, также было размещено в Интернете. Этот способен подпрыгивать сам по себе и не нуждается для этого во внешней стимуляции. Вам не придется долго думать о приложениях, ведь дизайн так называемого мягкие роботы.
Кузнечики, ассоциирующиеся у некоторых с летней суетой и зелеными лугами (а у некоторых, возможно, и с польской сценой ММА), демонстрируют удивительные прыгучие способности. Они способны взлетать на высоту, во много раз превышающую их тела. Только представьте, как выглядели бы подобные отношения между людьми, которые, скажем прямо, не относятся к числу самых живых животных на Земле.
Кузнечики послужили источником вдохновения для создания материала, который мог отскакивать почти в 200 раз выше своей толщины.
Покрытие, разработанное Тайлер Хебнер и ее коллегами, напоминает резину. Однако, прежде чем инженеры смогли заявить об успехе, они провели ряд экспериментов с использованием различных типов жидкокристаллических эластомеров. Они могут менять свою форму под влиянием изменений температуры и представляют собой полимерные версии жидких кристаллов, которые используются, в частности, в ноутбуках и телевизорах.
Мелкие фрагменты жидкокристаллических эластомеров нагревались, что приводило к их деформации. В какой-то момент они начали стрелять вверх, достигая высоты почти в 200 раз превышающей их толщину. Все в течение шести миллисекунд.
Откуда это явление, т.е. возможность таких эффектных прыжков? Члены группы пришли к выводу, что каждая пленка состоит из трех слоев эластомера. При нагревании эти слои сжимаются, причем два верхних сжимаются быстрее, чем нижние. В какой-то момент фольга принимает форму конуса. И вот тогда происходит все волшебство.
По мере того, как он принимает форму конуса, напряжение увеличивается — до такой степени, что он разворачивается, ударяясь о поверхность и отскакивая от нее. Импульс настолько велик, что материал взлетает только для того, чтобы упасть и снова подпрыгнуть. Конечно, речь идет не только о приятных для глаз наблюдениях, ведь у ученых есть идея использовать этот материал для создания мягких роботов. Можно даже обратить их свойства, чтобы они подпрыгивали не в результате повышения температуры, а ее понижения.