Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) изобрели новый метаматериал, состоящий из полых решеток, заполненных феррофлюидом, который мгновенно застывает при воздействии магнитного поля. Это не только круто звучит, но и работает: данные свойства можно использовать в диапазоне от мягкой робототехники до умных доспехов.

Исследовательская группа во главе с инженером LLNL Джули Джексон Манчини (Julie Jackson Mancini) приступила к созданию перестраиваемых метаматериалов, в частности чувствительных к полевым воздействиям (FRMM). Они использовали платформенную микростереолитографию большой площади (LAPµSL), которая была необходима для изготовления тонких стенок сложных трубчатых решетчатых структур. После 3D печати в решетки вводили магнитореологическую жидкость, поэтому стенки должны были быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузочное давление и дополнительный вес, но также достаточно гибкими, чтобы иметь возможность обнаруживать и изменять жесткость, когда применяется магнитное поле.


Большинству метаматериалов с динамическими свойствами требуются минуты или часы, чтобы измениться. Но у FRMM время отклика меньше секунды. Когда применяется магнитное поле, молекулы в ферромагнитной жидкости выравниваются в цепи, что мгновенно укрепляют решетчатые структуры. «Регулируя приложенную напряженность магнитного поля, мы можем получить широкий диапазон механических свойств. Идея удаленной настройки на лету открывает двери для многих приложений».

В настоящее время команда работает над объединением двух материалов в однофазный материал, для которого не требуется этап ручной подачи феррожидкости. Профессор Кен Ло, один из членов исследовательской группы, отметил, что дальнейшее развитие технологии «может привести к появлению новых материалов, таких как гибкая броня для боевого истребителя, которая мгновенно упрочняется при обнаружении угрозы».