A fost creat „metafluidul inteligent” care poate fi programat

Cercetătorii de la Harvard au creat ceea ce ei descriu drept lichidul „inteligent” care poate fi programat, având o structură unică care îi permite să își modifice radical proprietățile, într-un progres interesant pentru domeniul în plină expansiune al metamaterialelor.

Deși lichidul „inteligent” care poate fi programat nu este literalmente inteligent, acesta este remarcabil de adaptabil. După cum detaliază un nou studiu, „metafluidul” este proiectat să aibă o comprimabilitate, comportament optic și vâscozitate programabile. În premieră pentru metafluide, acesta poate chiar să treacă între stări newtoniene și non-newtoniene.

Studiul a fost publicat în jurnalul Nature.

Cercetătorii afirmă că fluidul ar putea avea o varietate largă de aplicații, în special în robotică.

Ce poate face lichidul „inteligent” care poate fi programat?

„Abia acum descoperim ceea ce este posibil cu această nouă clasă de fluide. Cu această platformă, am putea face atât de multe lucruri diferite în atât de multe domenii diferite”, a declarat coautorul studiului Adel Djellouli, fizician la Școala de Inginerie și Științe Aplicate John A. Paulson (SEAS) de la Harvard (SUA).

Metamaterialele sunt materiale artificiale create cu proprietăți rare care sunt, în cuvintele cercetătorilor, „determinate de structura lor mai degrabă decât de compoziție”.

Spre deosebire de alte metamateriale, ale căror elemente de bază sunt în mod tradițional „aranjate în poziții fixe în cadrul unei structuri reticulate”, această ultimă creație este făcută din mici sfere asemănătoare cauciucului suspendate într-un fluid incompresibil, în acest caz ulei de silicon.

Aceste capsule sferice sunt umplute cu aer și, atunci când sunt supuse la suficient de multă presiune, se vor îndoi. Colapsate, capsulele formează jumătăți de sferă asemănătoare unei lentile. Dacă nu se acționează asupra lor, acestea își mențin forma normală. Acest lucru modifică radical proprietățile fluidului: de exemplu, jumătățile de sferă sub presiune îi pot permite luminii să se concentreze și să treacă prin ele, în timp ce sferele pline pot bloca lumina.

„Spre deosebire de metamaterialele solide, metafluidele au capacitatea unică de a curge și de a se adapta la forma recipientului lor. Obiectivul nostru a fost să creăm un metafluid care nu numai că posedă aceste atribute remarcabile, dar oferă și o platformă pentru proprietăți programabile de vâscozitate, comprimabilitate și optice”, a declarat coautoarea Katia Bertoldi, profesoară de mecanică aplicată la SEAS.

O invenție cu numeroase aplicații

Într-o demonstrație promițătoare, cercetătorii au folosit metamaterialul lor ca fluid hidraulic într-un clește robotic. Testul părea simplu: tot ce trebuia să facă robotul era să ridice obiecte fragile precum o sticlă din sticlă și un ou fără să le zdrobească.

Datorită metafluidului, robotul a trecut testul. Fluidul a răspuns automat la diferitele presiuni ale diferitelor obiecte fără programare suplimentară sau control extern, ceea ce nu ar fi fost posibil cu un fluid hidraulic tradițional, precum apa.

„Arătăm că putem folosi acest fluid pentru a încorpora inteligență într-un robot simplu”, a spus Djellouli.

Cu toate acestea, aceasta este doar o privire de ansamblu a capacităților lichidului. În continuare, cercetătorii doresc să testeze proprietățile acustice și termodinamice ale metafluidului, care sunt aplicații comune ale metamaterialelor în general.

„Spațiul de aplicare pentru aceste metafluide scalabile, ușor de produs, este uriaș”, a concluzionat Bertoldi, citat de Futurism.

Vă recomandăm să citiți și:

Cel mai puternic laser din lume se află în România și atinge „un nivel excepțional de performanță”

Bateriile care ar putea funcționa cu oxigen din corpul uman

Cercetătorii folosesc cupru pentru a face combustibil sustenabil din carbon

Viteză fără precedent! O universitate a creat Internetul de 4,5 milioane de ori mai rapid