Ученые изобрели ткань переменной жесткости
Ученые из Наньянского Технологического Университета (Nanyang Technological University, NTU Singapore) и Калифорнийского Технологического Института (California Institute of Technology, Caltech) разработали ткань в виде кольчуги, которая может быть как мягкой и податливой, так и твердой и жесткой.
Легкая ткань напечатана на 3D-принтере из нейлоновых пластиковых полимеров и состоит из сцепленных между собой полых октаэдров (форма с восемью равными треугольными гранями). Такая конструкция обладает высокой жесткостью на прочность и изгиб, в то же время не лишаясь низкой плотности элементов и подвижности.
Если ткань поместить в вакуумный пластиковый конверт, ее жесткость увеличивается в 25 раз и выдерживает нагрузку в 50 раз больше своего веса. Здесь работает физический закон деформации, когда при сминании тел уменьшается расстояние между частицами, повышая их плотность. Этот принцип можно наблюдать с крупами: рассыпанная обладает низкой плотностью, но если ее поместить в упаковку, то она становится плотной и тяжелой.
Помимо этого, ученые создали ткань с такой же конструкцией, но вместо пластика использовали алюминий, который обладает большей прочностью при схожих характеристиках в мягком состоянии.
Благодаря компактной конструкции и небольшому весу материал может стать очень востребованным: его можно применять в производстве экзоскелетов, бронежилетов и систем поддержки опорно-двигательного аппарата, а также в строительстве таких конструкций, как временные мосты.
В дальнейшем команда ученых планирует улучшить характеристики ткани и изучить другие методы придания жесткости: например, под действием температуры и электромагнитного излучения.