Новый метаматериал способен накапливать и высвобождать фантастическое количество энергии
Открытие ученых Технологического института Карлсруэ способно поднять технологию накопления энергии на новые высоты. Они разработали новый класс механических метаматериалов – искусственных структур, предназначенных для накопления и высвобождения упругой энергии с беспрецедентной эффективностью. Инновация открывает огромные перспективы для развития энергоэффективной робототехники, механических систем и гибких конструкций, которые максимально эффективно используют энергию при сохранении прочности и долговечности. В этих материалах используется уникальная структура скрученных стержней, которые деформируются в виде спирали, что позволяет им поглощать и высвобождать значительное количество упругой энергии.
Используя этот инновационный дизайн, исследователи создали материал, сочетающий в себе высокую жесткость, прочность и исключительную гибкость. В данном случае исследователи KIT разработали механический метаматериал, состоящий из плотно скрученных стержней, расположенных определенным образом. Тщательно расположив эти скрученные стержни в структурированную сеть, ученые создали материал, который может накапливать значительно больше энергии, чем обычные материалы, оставаясь при этом прочным и негнущимся.
Команда, в которую входят исследователи из Китая и Соединенных Штатов, успешно воплотила эту концепцию в функциональный метаматериал. Его можно растягивать или сжимать, а затем возвращать к своей первоначальной форме. Компьютерное моделирование показало, что этот метаматериал будет обладать высокой жесткостью и выдерживать значительные нагрузки. Проведенные ими испытания подтвердили, что способность материала к накоплению энергии, или энтальпия, в 2–160 раз выше, чем у других известных метаматериалов. Потенциальные области применения этого нового типа материалов огромны.
Тем временем в России разработаны материалы-невидимки.
