Материалы и нанотехнологии

Современные оптические устройства часто громоздкие: перемещая линзы или зеркала, мы меняем фокус. Команда инженеров разработала «метафибру» — оптическое волокно, снабжённое миниатюрной голограммой на 3D‑напечатанном каркасе. Волокно имеет два сердечника, по которым проходит свет. Меняя распределение мощности между сердечниками, можно смещать фокус луча на микрометровые расстояния, не прибегая к механике. Такая система пригодится в эндоскопии, где требуется точечное освещение и изображение без громоздких объектов...

Топология — раздел математики, изучающий свойства, сохраняющиеся при деформации. В физике топологические структуры стали основой для квантовых компьютеров и сверхпроводящих материалов. В 2025 году группа учёных предложила новый способ «вязать» свет в сложные узлы — хопфионы — и выстраивать из них пространственно‑временные кристаллы. Они используют две встречные волны разных цветов и противоположных поляризаций. Взаимодействуя, они создают цепочки узлов света, повторяющиеся во времени и пространстве...

Чат по видеосвязи давно стал обычным, но качество взаимодействия всё ещё ограничено плоским экраном. Голографические технологии обещают изменить это. Они создают трёхмерное изображение человека или предмета прямо в воздухе, позволяя наблюдать его со всех сторон. Это не просто 3D‑видео: голограмма имеет глубину и сохраняет перспективу при движении наблюдателя. Технология основана на интерференции света: лазеры формируют поле, которое воспроизводит волновой фронт отражённого света объекта. Первое поколение голографических систем требовало сложных лазерных установок и специальных экранов...

Представьте, что вы достаёте из кармана маленький кубик, бросаете его на стол — и он превращается в ложку или ключ. Эта фантазия из научной фантастики постепенно становится реальностью благодаря развитию программируемой материи. Термин означает материалы или устройства, которые могут изменять форму, свойства и даже функцию по команде. Основой могут служить микромодули, наподобие кубиков‑роботов, которые соединяются и разбираются, создавая новые объекты. Самая простая версия — модульные роботы. Каждый модуль имеет двигатели, магниты, батарею и процессор...

Одежда перестала быть просто защитой от холода. В последние годы учёные превращают ткани в настоящие гаджеты, вплетая в них датчики, микросхемы и нити, проводящие электричество. Такие «умные ткани» могут считывать сердечный ритм, анализировать пот, измерять температуру кожи и даже передавать информацию в смартфон. Это открывает огромные возможности для медицины, спорта и повседневной жизни. Основой умных тканей служат гибкие электронные компоненты. Например, нити с тончайшими серебряными проводниками вплетают в хлопок...

Разбить экран смартфона — привычная трагедия для миллионов людей. Сколы и трещины не только портят внешний вид, но и делают использование гаджета опасным. Но что если ваш телефон мог бы «заживлять» свою поверхность, как кожа человека? Учёные и инженеры работают над полимерами с памятью формы, способными восстанавливать целостность после повреждения. В таких материалах цепочки молекул могут смещаться и снова сцепляться, словно сцепляющиеся липучки. В результате небольшой скол исчезает сам по себе, а трещина затягивается...