В фильме «Терминатор 2» робот Т-1000 поражает способностью изменять форму, восстанавливаться после повреждений и сохранять при этом невероятную прочность. Но чтобы такой организм существовал, он должен быть сделан из совершенно необычного вещества.
Физика материалов называет это материалом с управляемой фазой.
Материал с управляемой фазой - это субстанция, способная менять агрегатное состояние не из-за нагрева или охлаждения, а благодаря внутреннему механизму, заложенному в её структуру.
В отличие от обычного металла, который плавится только при достижении температуры плавления, такой материал способен мгновенно переключаться между состояниями «жидкость» и «твёрдое тело», не нарушая целостности структуры. Это может быть достигнуто за счёт динамической системы силовых полей, которые управляют положением атомов, образуя каркас или ослабляя его в зависимости от задачи.
Одним из гипотетических подходов может быть квантово-полевое связывание атомов. Вместо традиционной кристаллической решётки металл удерживается за счёт управляемых локальных электромагнитных полей, которые можно настраивать с высокой скоростью. При ослаблении этих полей вещество становится текучим и пластичным, а при усилении — сверхпрочным, способным выдерживать удары и сохранять форму даже при сильных нагрузках.
Но перестройка фазового состояния требует колоссальных затрат энергии. Переход от жидкого режима к твёрдому связан с перестановкой атомов и изменением энергетического ландшафта на уровне их взаимодействий. Учитывая, что Т-1000 делает это многократно за секунду, его источник питания должен обладать сверхвысокой плотностью энергии, возможно, использовать механизмы, которые современная физика только начинает изучать: квантовые вакуумные колебания, эффекты тёмной энергии или энергию межъядерных связей.
Современные материалы уже демонстрируют зачатки подобных свойств. Существуют сплавы с эффектом памяти формы, которые способны возвращаться к исходной конфигурации при нагреве или электрическом импульсе. Есть магнито- и электро-реологические жидкости, мгновенно меняющие вязкость под действием магнитного или электрического поля. Также ведутся работы над метаматериалами, чьи свойства зависят от структуры на микроуровне и могут управляться извне.
Пока эти технологии далеки от фантастического уровня Т-1000, но они показывают, что материя будущего может стать активной, способной к адаптации и перестройке. И хотя управляемая фаза на атомном уровне остаётся за горизонтом современной науки, первые шаги в этом направлении уже сделаны.
Почитайте мою подборку на канале по физике Терминатора.
Хочется помочь проекту, но нет возможности купить премиум? Просто поставьте лайк 👍 и подписывайтесь на канал ✔️. Напишите комментарий и поделитесь статьёй с друзьями