Немецкие ученые спроектировали структуру, которая при повышении внешнего давления не сжимается, а увеличивается в размерах.

Новый метаматериал, полученный учеными из Германии, не просто выдерживает большое давление, но и ведет себя совершенно нелогичным, на первый взгляд, образом: при повышении давления он не сжимается, а расширяется. Но ничего парадоксального тут нет – все дело в сложной структуре, детали которой авторы раскрывают в статье, принятой к публикации в журнале Physical Review X.

Цзиньгуан Цюй (Jingyuan Qu) и его коллеги смоделировали структуру метаматериала, образованную перекрестьями трех перпендикулярных полых «трубок» размерами порядка микрометра, соединенными П-образными «штангами». Повышение давления в газе или жидкости, в которую погружен такой материал, заставляет центральные полости перекрестий сжиматься, что заставляет соединительные «штанги» поворачиваться и раздвигать перекрестия в стороны, увеличивая объем структуры в целом.

©Science News

Для демонстрации возможностей своего метаматериала ученые использовали 3D-принтер, распечатав увеличенный пластиковый прототип и показав, что при увеличении давления от одной атмосферы примерно до пяти объем его увеличивается примерно на три процента. Меняя размеры и толщину отдельных деталей, можно регулировать величину расширения по мере необходимости. По словам авторов, до сих пор такие структуры существовали лишь в теории, «на бумаге», и впервые получены на практике.