Вопреки логике: новый материал сжимается при растяжении

Группа учёных из Лейденского университета в Нидерландах разработала необычную конструкцию, которая ведёт себя совсем не так, как ожидается. Об этом сообщает PNAS. Вместо того чтобы удлиняться при растяжении, как это делает, например, обычная резинка, материал, наоборот, сокращается — сжимается внутрь. Это явление получило название "обратное схлопывание".

Исследователи начали с простых компонентов и соединили их в особую структуру. В результате получилось устройство, которое при внешнем растяжении неожиданно уменьшает свою длину. Такой эффект впервые зафиксирован экспериментально.

По словам профессора Мартина ван Хекке, механика может быть гораздо менее предсказуемой, чем кажется. Исследование началось как часть проекта по созданию высокоточной системы позиционирования в робототехнике, но привело к открытию, которое может найти широкое применение.

Разработка уже вызывает интерес в разных областях. В первую очередь — в создании мягких роботов, особенно для медицины. Новый материал может помочь роботам двигаться вперёд без откатов назад, даже без использования моторов.

Также он может применяться в экзоскелетах и протезах — например, чтобы оставаться гибким при обычной ходьбе, но становиться жёстким при нагрузке. Ещё одно направление — виброгасящие конструкции. Такие материалы можно использовать в зданиях, самолётах или ветряных турбинах для защиты от вибраций и сотрясений — без электроники и датчиков.

Исследователи считают, что объединение разных видов подобных структур позволит в будущем создавать адаптивные материалы, которые будут реагировать на условия почти как компьютерные системы. Это открытие показывает, что даже простая механика способна удивлять.