O echipă de cercetători de la University of Massachusetts Amherst au anunțat recent în revista „Proceedings of the National Academy of Sciences” că au creat o nouă substanță solidă asemănătoare cauciucului care are calități surprinzătoare, informează Phys.org. Poate absorbi și elibera cantități imense de energie. Și este programabilă.
Cu asemenea proprietăți, noul material este promițător pentru o vastă gamă de aplicații, de la roboți cu mai multă putere fără surse de energie suplimentară până la noi căști și materiale de protecție care pot disipa energia mult mai repede.
„Imaginați-vă o bandă de cauciuc”, spune prof. Alfred Crosby, profesor de știința polimerilor și inginerie la UMass Amherst și autor senior al articolului. „O tragi înapoi și când o eliberezi zboară în partea cealaltă a camerei. Acum imaginați-vă o bandă de supercauciuc. Când o întinzi dincolo de un anumit punct, se activează energia înmagazinată în material. Când îi dai drumul, zboară o milă.”
Ipotetica bandă de cauciuc este făcută dintr-un nou metamaterial – o substanță prelucrată astfel încât să aibă o proprietate absentă în materialele din natură– care combină o substanță elastică, asemănătoare cauciucului, cu mici magneți incluși în ea. În imaginea de mai sus, polii magneților sunt colorați în roșu și albastru. Orientarea magneților în direcții diferite schimbă proprietățile materialului„elasto-magnetic”. Acesta profită de o proprietate fizică cunoscută ca „schimbare de fază”, care amplifică puternic cantitatea de energie pe care materialul o poate absorbi sau elibera.
O schimbare de fază apare când materialul trece dintr-o fază în alta: gândiți-vă la apa care se transformă în abur sau betonul lichid care se întărește pe un trotuar. Când un material își schimbă faza, energie este ori eliberată, ori absorbită. Schimbarea de fază nu se limitează la alternări între stări lichide, solide sau gazoase – ea poate apărea și de la o fază solidă la alta.