Американские ученые создали материал, который одновременно отличается высокой прочностью и способностью растягиваться и деформироваться благодаря особо трехмерной структуре, состоящей из двух переплетенных типов полимерных волокон. Об этом сообщила пресс-служба Массачусетского технологического института (MIT).
«Данная разработка открывает дорогу для создания нового класса метаматериалов с уникальными свойствами. К примеру, подобным образом можно «напечатать» аналогичную двойную конструкцию из металла или керамики, которая одновременно будет очень прочной, и при этом значительно лучше растягиваться, чем это делают простые материалы такого рода», — пояснил доцент MIT Карлос Портела, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают ученые, подавляющее большинство природных и рукотворных материалов отличается или высокой прочностью, или гибкостью, что отражает природу связей и внутреннее устройство этих веществ. При этом во многих отраслях промышленности необходимы конструкционные материалы, которые бы одновременно хорошо сопротивлялись нагрузкам и при этом были достаточно гибкими для того, чтобы их можно было легко обрабатывать.
Несколько лет назад исследователи из MIT создали необычно прочные гидрогели — желеобразные материалы, почти полностью состоящие из воды, которые при этом обладали способностью легко растягиваться и деформироваться. Это стало возможным благодаря тому, что при их изготовлении материаловеды использовали два разных «каркаса» из полимеров, часть из которых была прочной, а другие легко растягивались.
Это достижение натолкнуло ученых на мысль, что аналогичным образом можно создать и обычный полимерный материал, обладающий высокой прочностью и способностью к растягиванию. Проведенные ими опыты показали, что этого можно добиться, если изготовить набор из микроскопических октаэдров из прочных акриловых волокон, и оплести их при помощи гибкой «пряжи», состоящей из этого же полимерного материала.
Подобные структуры, по словам исследователей, способны растягиваться примерно втрое по длине, что на порядок выше гибкости твердой формы данной вариации акрилового пластика, и при этом он обладает столь же высокой прочностью, как и октаэдры из полимера. Схожим образом, как предполагают ученые, можно создать гибкие аналоги прочных, но хрупких материалов, что значительным образом расширит их применение в науке и промышленности.
