Cuando se hace un material, generalmente no se puede cambiar si ese material es duro o blando. Pero un grupo de investigadores de la Universidad de Michigan ha desarrollado una nueva forma de diseñar un "metamaterial" que permite que el material cambie entre ser duro y blandosin dañar o alterar el material en sí.
Los metamateriales son materiales hechos por el hombre que obtienen sus propiedades, en este caso, si un material es duro o blando, por la forma en que se construye el material en lugar del material que lo construye. Esto permite a los investigadores manipular la estructura de un metamaterialpara que el material exhiba cierta propiedad.
En el estudio del grupo, publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores de la UM descubrieron una forma de componer un metamaterial que puede manipularse fácilmente para aumentar la rigidez de su superficie en órdenes de magnitud: la diferencia entre el caucho y el acero.
Dado que estas propiedades están "protegidas topológicamente", lo que significa que las propiedades del material provienen de su estructura total, se mantienen fácilmente incluso cuando el material cambia repetidamente entre sus estados duro y blando.
"El aspecto novedoso de este metamaterial es que su superficie puede cambiar entre dura y blanda", dijo Xiaoming Mao, profesor asistente de física. "Por lo general, es difícil cambiar la rigidez de un material tradicional. Es duro o blando despuésel material está hecho "
Por ejemplo, un relleno dental no puede cambiarse después de que el dentista haya ajustado el relleno sin causar tensión, ya sea perforando o puliendo, hasta el relleno original. Una cuerda de guitarra no se puede apretar sin ejercer tensión sobre la cuerda misma, según Mao.
Mao dice que la forma en que un objeto entra en contacto con el borde del metamaterial cambia la geometría de la estructura del material y, por lo tanto, cómo el material responde al estrés en el borde. Pero la protección topológica del metamaterial permite que el interior del metamaterial permanezca libre de daños.
El material podría usarse algún día para construir automóviles o sistemas de lanzamiento de cohetes. En los automóviles, el material podría ayudar a absorber los impactos de un choque.
"Cuando conduces un automóvil, quieres que esté rígido y que soporte una carga", dijo Mao. "Durante una colisión, quieres que los componentes se ablanden para absorber la energía de la colisión y proteger al pasajeroen el auto "
Los investigadores también sugieren que el material podría usarse para fabricar neumáticos de bicicleta que podrían autoajustarse para conducir más fácilmente en superficies blandas como arena, o para fabricar cohetes reutilizables y resistentes al daño.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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