研究者は、実際には相容れない特性を持つ新素材を開発しています

(画像ソース: Pixabay/Dabinielson)

壁に向かうのとマットレスに向かうのはどちらがいいですか?これが質問ですアムステルダム大学最近の記事で。ほとんど冗談のように聞こえるこの質問には、興味深い背景があります。

壁は硬くて硬いですが、振動や衝撃をうまく吸収できません。一方、マットレスは柔らかく、外力をよく吸収します。逆に、彼女はプレッシャーに屈してしまいます。

アムステルダム大学の研究者らは現在、これら 2 つの実際には相容れない特性を組み合わせた材料、つまり振動を吸収するのに十分な柔軟性と、同時に圧力を受けても崩れないほど十分な剛性を備えた材料を作成したいと考えていました。そして彼らはどうやら成功したようだ。

確かに、上の写真の金属フレームワークは、特に魅力的には見えません。しかし、これは研究者が興味を持っていることを実証することを目的としています。たとえば、薄くて柔軟な金属ストリップがこの方法で互いに接続されている場合、直方体と同じくらい安定していると同時に、依然として安定したフレームワークが作成されます。バネのように振動や衝撃を吸収します。次のシミュレーションはもう少し印象的です。

新しい材料クラスを開発 - 剛性と振動減衰性を同時に実現

上のビデオでは、0.2 G と 1.0 G の異なる荷重を受けるゴム製の構造を見ることができます。研究者によると、すべての柔軟な材料で同等のことが達成できるそうです。

この論文の筆頭著者である David Dykstra 氏は、次のように説明しています。

この材料またはこのクラスの材料のもう 1 つの利点は、個々の要素を非常に薄くできるため、重量を大幅に節約できることです。後者はハニカム構造の原理を強く彷彿とさせます。

新しい素材は何に適しているのでしょうか?

研究者らによると、この新しいメタマテリアルは多くの分野で使用できるという。彼らは例として自動車産業と航空宇宙を挙げています。原則として、この原則はすべてのサイズに適用できます。これについてもディクストラは次のように述べています。

人間は、小さなものから大きなものまで何かを構築するのが好きで、ほとんどの場合、これらの構造物が軽いことを望んでいます。これが剛性と衝撃吸収性の両方を備えた材料で達成できれば、多くの既存の設計を改善でき、多くの新しい設計が可能になります。可能なアプリケーションは本当に無限です。