В МТИ разработан новый ауксетик с тепловой активацией
В лаборатории самособирающихся конструкций МТИ недавно разработан адаптивный материал, реагирующий на изменения температуры окружающей среды. Новый ауксетик с тепловой активацией функционирует подобно порам человеческой кожи, которые сужаются и расширяются в зависимости от температуры.
В отличие от большинства распространенных материалов, данный продукт не стремится сохранять плотность под растягивающими и сжимающими нагрузками. Все линейные размеры его образца при растяжении увеличиваются, а при сжатии уменьшаются. Поскольку равновесие внутренних механических напряжений, определяющее линейные размеры, у этого материала определяется температурой, его пористость прямо пропорциональна температуре, что позволяет ему быть теплоизолятором при низких температурах и не препятствовать вентиляции при высоких.
«По сравнению с традиционными, ауксетики с тепловой активацией способны функционировать автономно, реагируя на изменение условий окружающей среды и допуская разнообразные применения, что открывает огромные перспективы для дизайна и производства», – объясняют в лаборатории.
Автономность и кажущееся наличие у ауксетиков безусловных рефлексов есть результат программирования, меняющего естественное строение материала за счет его реорганизации и управления им посредством дополнительного переменного источника энергии, например, температуры, влажности, освещенности или давления.
Коллектив исследователей под руководством Скайлара Тиббитса уже опробовал новый метод программирования на различных материалах, в том числе древесине, углеволокне и коже. Ранее команда занималась разработкой самособирающихся предметов с плоскостной упаковкой, в частности, обуви и журнальных столиков.
Диапазон применения традиционных материалов-ауксетиков широк благодаря их высокой трещиностойкости и способности поглощать большие количества энергии. Чаще всего они используются для производства упаковки, хозяйственных приспособлений и защиты тела. Ауксетики, реагирующие на изменения температур, изначально ассоциировались преимущественно с дизайном одежды, но со временем технология нашла применение и в архитектурном дизайне.
