Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης Amherst δημοσίευσε πρόσφατα στο περιοδικό «Proceedings of the National Academy of Sciences» ότι δημιούργησαν ένα νέο στέρεο υλικό που μοιάζει με καουτσούκ, το οποίο έχει εκπληκτικές ιδιότητες, και δύναται να απορροφήσει αλλά και να απελευθερώσει τεράστιες ποσότητες ενέργειας κι αυτό να…προγραμματίζεται.
Με τέτοιες ιδιότητες, το νέο υλικό είναι πολλά υποσχόμενο για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, από πιο ισχυρά ρομπότ χωρίς πρόσθετες πηγές ενέργειας έως νέα κράνη και προστατευτικά υλικά που μπορούν να διαχέουν ενέργεια πολύ πιο γρήγορα.
Το νέο υλικό που μοιάζει με λάστιχο, είναι κατασκευασμένο από ένα νέο μετα-ϋλικό – μια ουσία που έχει υποστεί επεξεργασία, ώστε να μην υπάρχουν οι ιδιότητες των φυσικών υλικών – το οποίο επίσης μοιάζει με ελαστική ουσία που μοιάζει με καουτσούκ με μικρούς μαγνήτες επάνω του. Ο προσανατολισμός των μαγνητών σε διαφορετικές κατευθύνσεις αλλάζει τις ιδιότητες του «ελαστομαγνητικού» υλικού. Εκμεταλλεύεται μια φυσική ιδιότητα γνωστή ως «αλλαγή φάσης», η οποία ενισχύει σημαντικά την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να απορροφήσει ή να απελευθερώσει το υλικό.
Μια «αλλαγή φάσης» συμβαίνει όταν το υλικό μετακινείται από τη μια φάση στην άλλη: σκεφτείτε το νερό που μετατρέπεται σε ατμό ή το υγρό σκυρόδεμα που σκληραίνει σε ένα πεζοδρόμιο. Όταν ένα υλικό αλλάζει φάση, η ενέργεια είτε απελευθερώνεται είτε απορροφάται. Η αλλαγή φάσης δεν περιορίζεται στην εναλλαγή μεταξύ υγρών, στερεών ή αέριων καταστάσεων – μπορεί επίσης να συμβεί από τη μια στερεά φάση στην άλλη. Μια αλλαγή φάσης απελευθέρωσης ενέργειας μπορεί να αξιοποιηθεί ως πηγή ενέργειας, αλλά η λήψη αρκετής ενέργειας ήταν πάντα το δύσκολο κομμάτι.
«Με το να συμπεριλαμβάνουμε μικρούς μαγνήτες στο ελαστικό υλικό μπορούμε να ελέγξουμε τις μεταβάσεις φάσης αυτού του μετα-υλικού. Και επειδή η αλλαγή φάσης είναι προβλέψιμη και επαναλαμβανόμενη, μπορούμε να επεξεργαστούμε το υλικό για να κάνουμε ακριβώς αυτό που θέλουμε: είτε απορροφώντας ενέργεια από μια ισχυρή κρούση είτε απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας για μια εκρηκτική κίνηση» είπε ο Xudong Liang, κύριος συγγραφέας της εργασίας, νυν καθηγητής στο Harbin Institute of Technology, Shenzen (HITSZ), Κίνα.
Η έρευνα, η οποία υποστηρίχθηκε από το Ερευνητικό Εργαστήριο Στρατού των ΗΠΑ και το Γραφείο Ερευνών του Στρατού των ΗΠΑ, καθώς και το HITSZ, έχει εφαρμογές σε οποιοδήποτε σενάριο, όπου απαιτούνται κρούσεις υψηλής δύναμης ή αστραπιαίες αποκρίσεις.
Μετάφραση – Επιμέλεια: Μιχαέλα Λαμπρινίδου