ТОМСК, 19 янв – РИА Томск. Ученые Томского госуниверситета (ТГУ) вместе с коллегой из Института физики прочности и материаловедения СО РАН в ходе исследования метаматериала с топологическим дефектом выяснили, что при сжатии ячейки с тетрахиральной структурой он становится жестче; это открытие позволит создавать структуры с различными характеристиками, включая высокую устойчивость к энергетическим волнам, сообщила в понедельник пресс-служба вуза.
Уточняется, что исследование свойств метаматериалов проводили сотрудники кафедры механики деформируемого тела физико-технического факультета ТГУ Линар Ахметшин и Кристина Иохим, а также научный сотрудник ИФПМ СО РАН Александр Еремин. Ученые исследовали ячейки с регулярной структурой и с топологическим дефектом (искусственным изменением хиральности грани кубической ячейки).
"Ученые ТГУ и ИФПМ СО РАН выяснили, что сжатие ячейки метаматериала с тетрахиральной структурой, в которой элементарная ячейка состоит из кольца и четырех связок (ребер), создает особое искажение – и делает материал жестче. Это открытие может помочь в разработке энергопоглощающих устройств, а также точнее подбирать области применения метаматериалов", – говорится в сообщении.
Добавляется, что ученые напечатали образцы ячеек метаматериала и изготовили платформу, которая позволила увидеть поворот образца при нагружении. Испытания проводились на одноосное сжатие ячеек.
"Мы взяли две ячейки с эквивалентной массой, но с разным строением, и получили заметные различия в свойствах. Мы обнаружили, что значение силы в ячейке с топологическим дефектом выше – ячейка выдерживала более высокие нагрузки (на 20%) при том же уровне смещения. Это указывает на то, что ячейка с дефектом более жесткая, чем ячейка без него", – цитируется Линар Ахметшин.
Со ссылкой на Ахметшина, также сообщается, что на основе полученных различий в свойствах ячеек возможно создавать структуры с широким спектром характеристик: от более податливых до устойчивых к внешним воздействиям, в том числе к энергетическим волнам. Работа поддержана Программой развития ТГУ в рамках федеральной программы "Приоритет 2030", результаты исследования опубликованы в журнале Acta Mechanica Sinica.