В лаборатории ВВС США разработали «жидкий металл» с сохранением свойств
Как сообщает Исследовательская лаборатория ВВС США, военные разработали технологию «жидкого металла», который сохраняет свои свойства при механическом воздействии на него и способен возвращаться к исходному состоянию. Согласно утверждениям исследователей, некоторые фантастические идеи из фильма «Терминатор-2» вскоре вполне могут стать реальностью.
Новая технология изготовления жидкометаллических схем для эластичной электроники может существенно преобразить будущее. Перспективную разработку можно сгибать, складывать и растягивать без потери свойств. Считается, что это направление исследований ляжет в основу военных устройств, техники следующего поколения.
Проводящие материалы меняют свои свойства при растяжении или ином механическом воздействии. Как правило, при этом электропроводность материала уменьшается, а сопротивление увеличивается. Материал, недавно разработанный учеными из Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) и получивший название «Полимеризованные жидкометаллические сети», отличается тем, что способен автономно сохранять свои свойства.
Новые жидкометаллические сети имеют предел прочности до 700%, автономно реагируют на натяжение, способны поддерживать баланс между двумя крайними состояниями практически неизменным, и при этом могут возвращаться в исходное состояние. Всего этого удалось достичь благодаря самоорганизующейся наноструктуре, использованной в разработанном учеными материале.
Материал, сохраняющие свои свойства в различных условиях, имеет множество применений. Одно из наиболее очевидных - носимая электроника следующего поколения. Например, эластичная электроника на базе «жидкого металла» может быть встроена в одежду и использоваться для передачи энергии через рубашку по всему телу таким образом, что изгиб локтя или иная динамика не будут менять передаваемую мощность.
Также новая разработка может быть использована для обогрева тела: текущие материалы теряют много энергии при нагрузке из-за изменения сопротивления. Исследования показали успех «жидкого металла» и в этой сфере.
Проект был запущен в прошлом году в рамках фундаментальных изысканий, проводимых Управлением научных исследований ВВС. В настоящее время рассматривается дальнейшее развитие темы при участии как частных компаний, так и с университетов.
В США отмечается, что сотрудничество с негосударственными корпорациями удобно тем, что частные фирмы берут прототипы, хорошо зарекомендовавшие себя в лабораторных условиях, и адаптируют их под серийное производство. В данном случае они позволят интегрировать новые материалы в текстильные изделия, которые могут служить для мониторинга и повышения эффективности работы человека.
По сути, уже существующие жидкие металлы в виде отдельных малых частиц заключаются в полимерную матрицу. До сих пор одной из главных проблем подобной технологии была высокая токсичность конечного продукта. Судя по всему, американским ученым удалось преодолеть данную проблему. Как, впрочем, и их китайским коллегам, опубликовавшим схожую работу в прошлом году. Пока в конкретные экземпляры эти разработки не вылились.
Новая технология изготовления жидкометаллических схем для эластичной электроники может существенно преобразить будущее. Перспективную разработку можно сгибать, складывать и растягивать без потери свойств. Считается, что это направление исследований ляжет в основу военных устройств, техники следующего поколения.
Проводящие материалы меняют свои свойства при растяжении или ином механическом воздействии. Как правило, при этом электропроводность материала уменьшается, а сопротивление увеличивается. Материал, недавно разработанный учеными из Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) и получивший название «Полимеризованные жидкометаллические сети», отличается тем, что способен автономно сохранять свои свойства.
Новые жидкометаллические сети имеют предел прочности до 700%, автономно реагируют на натяжение, способны поддерживать баланс между двумя крайними состояниями практически неизменным, и при этом могут возвращаться в исходное состояние. Всего этого удалось достичь благодаря самоорганизующейся наноструктуре, использованной в разработанном учеными материале.
Множество вариантов применения
Материал, сохраняющие свои свойства в различных условиях, имеет множество применений. Одно из наиболее очевидных - носимая электроника следующего поколения. Например, эластичная электроника на базе «жидкого металла» может быть встроена в одежду и использоваться для передачи энергии через рубашку по всему телу таким образом, что изгиб локтя или иная динамика не будут менять передаваемую мощность.
Также новая разработка может быть использована для обогрева тела: текущие материалы теряют много энергии при нагрузке из-за изменения сопротивления. Исследования показали успех «жидкого металла» и в этой сфере.
Проект был запущен в прошлом году в рамках фундаментальных изысканий, проводимых Управлением научных исследований ВВС. В настоящее время рассматривается дальнейшее развитие темы при участии как частных компаний, так и с университетов.
В США отмечается, что сотрудничество с негосударственными корпорациями удобно тем, что частные фирмы берут прототипы, хорошо зарекомендовавшие себя в лабораторных условиях, и адаптируют их под серийное производство. В данном случае они позволят интегрировать новые материалы в текстильные изделия, которые могут служить для мониторинга и повышения эффективности работы человека.
По сути, уже существующие жидкие металлы в виде отдельных малых частиц заключаются в полимерную матрицу. До сих пор одной из главных проблем подобной технологии была высокая токсичность конечного продукта. Судя по всему, американским ученым удалось преодолеть данную проблему. Как, впрочем, и их китайским коллегам, опубликовавшим схожую работу в прошлом году. Пока в конкретные экземпляры эти разработки не вылились.
Информация