Новый материал становится больше при сжимании

Сожмите что-нибудь — и скорее всего, оно уменьшится. Однако некоторые странные субстанции растут в одном направлении, если их сжать со всех сторон. И это может лечь в основу искусственных мышц будущего.

Эндрю Кэрнс, аспирант Оксфордского университета, обнаружил один из таких материалов под названием дицианоаурат цинка: прозрачный материал, увеличивающийся в размерах на 10% при сжатии. Это необычное свойство, которое называют отрицательной линейной сжимаемостью, работает, к примеру, в мышцах осьминогов и кальмаров. Поэтому первое, о чем думают ученые, это как применить такие материалы в создании искусственных мышц.

Отрицательная линейная сжимаемость существовала миллионы лет. Как мы отметили выше, ее используют осьминоги и кальманы. И только в прошлом десятилетии ученые решили создавать материалы с этим интересным качеством. До недавнего времени ни одна из разработанных конструкций не обладала существенным порогом свойства, поэтому имела весьма ограниченное применение в инженерии. Но наука движется вперед, и сегодня ученые умеют больше, чем тогда. Сейчас главная цель ученых, работающих в этом направлении, — искать структуры, которые могут реагировать на давление перестройкой атомов в пространстве без их разрушения.

Странное свойство зависит от молекулярной структуры дицианоаурата цинка. Он содержит небольшую цепь атомов золота в форме пружины, окруженных рамкой других атомов. Когда дицианоаурат цинка сжимается, золотая «пружина» растягивается или сжимается, в то время как рамка вокруг нее становится больше в одном направлении, и меньше — в другом. Прекратите давление и вещь вернет былую форму.

На днях Кэрнс должен представить свои наработки Американской кристаллографической ассоциации — до 24 июля.