Идея о том, что самолет может адаптировать свою форму к текущим условиям во время полета, звучит как научная фантастика. Но именно эту технологию разрабатывают исследователи из Стокгольма.
«Программируемая материя» - это материал, который при необходимости может трансформироваться, тем самым меняя свои физические свойства, форму или функцию. Исследовательская группа говорит о прорыве, достигнутом в ходе испытаний этой материи.
В исследовании, опубликованном в журнале Advances Functional Materials, ученые использовали парафин. Он состоит из минерального масла и представляет собой материал, который используется в строительной технике в качестве теплоаккумулятора. Он плавится при комнатной температуре и превращается из твердого беловатого вещества в прозрачное маслянистое вещество.
Чтобы контролировать условия трансформации, исследователи разработали новый метод. Идея состоит в том, что твердый объект частично состоит из материала с фазовым переходом. Материал сжижается, трансформируется и снова затвердевает по мере необходимости.
В эксперименте для плавления используется лазер. Плавление снижает плотность материала и «перекачивает» его в нужное место. Там он снова затвердевает. Таким образом, материал можно было добавлять, удалять, разделять или восстанавливать, объясняют исследователи. Затем ему можно вернуть первоначальную форму.
Руководители исследования видят будущие варианты использования материала в средах, до которых трудно или невозможно добраться, например, в космосе или в море. Они также видят возможности использования для автомобилей и самолетов.
Особое внимание уделяется авиации. Например, крылья самолетов могут постоянно менять свою форму во время полета, чтобы оптимизироваться под текущее сопротивление воздуха. Прежде всего, это позволит снизить расход топлива. Также возможно, что риск сваливания снижается на малых скоростях полета и приземления в сложных ветровых условиях становятся более безопасными.
На данный момент исследователям удалось продемонстрировать этот принцип на материалах, которые легко плавятся и быстро снова затвердевают, таких как парафин.