#метаматериалы

Международная группа исследователей из Китая, США и Германии разработала метаматериал с выдающейся механической емкостью хранения энергии. Придать ему уникальные характеристики удалось за счет структуры — скрученных гибких стержней, деформирующихся по спирали.

Одно из новых научных направлений — исследование метаматериалов, группы искусственных композитов с необычными физическими свойствами, не встречающимися в природе. Ученый ТГУ провел серию экспериментов, нацеленных на программирование свойств метаматериалов и создание на их основе продуктов с особым функционалом.

Американские исследователи создали метаматериал, из которого изготовили аналоговые оптические вычислительные ячейки. Если направить на них луч света, угол падения, поляризация или длина волны которого представляют элементы математической матрицы, то на выходе получится излучение с измененными параметрами, представляющее решение заданного уравнения. Работа таких вычислителей на несколько порядков быстрее, чем используемых в электронике процессоров, даже если это специализированные микросхемы, а не универсальные.

Чувствительная к температуре структура то сворачивается, то разворачивается, как листья мимозы. В результате в жару она проявляет охлаждающие свойства, а на холоде — согревающие.

Блестящая поверхность жуков и некоторых других животных не помогает им лучше маскироваться среди окружения: возможно, у этого зеркального «камуфляжа» совсем иная функция.

Ученые из МФТИ, МИСиС, РКЦ, МГТУ и ВНИИА провели эксперимент, в котором сверхпроводниковые кубиты симулировали передачу фотонов в модели Бозе — Хаббарда. Численное решение модели на классическом компьютере для проверки экспериментальных данных, полученных на симуляторе за два часа, заняло около недели на 138-ядерном вычислительном кластере ВНИИА имени Духова.

Ученые предложили конфигурацию датчика на основе метаматериалов, поверхность которого при поглощении углекислого газа испускает световую волну — по ее длине можно определить концентрацию углекислоты в воздухе. Датчик компактный, не реагирует на наличие других веществ и помогает получить данные о количестве углекислого газа с небольшой погрешностью. Он может быть полезен при отслеживании концентрации углекислого газа в атмосфере, повышенная концентрация которого вредна для здоровья, а также приводит к глобальному потеплению.

Метаматериалы — такие композиты, физические свойства которых задаются не столько их химическим составом, сколько пространственной структурой. Как правило, это происходит прямо в процессе изготовления, что существенно ограничивает сферу применения подобных изделий. Инженеры из Швейцарии смогли создать метаматериал, состоящий из особых ячеек, изменяющих свои свойства под действием магнитного поля.

Покрыв внутренние стенки капилляра супергидрофобной пленкой, финские физики обнаружили, что жидкости текут по нему тем быстрее, чем выше их вязкость.

Инженеры научились наносить на поверхность шоколада микроскопический узор, который отражает и преломляет свет, создавая переливчатую радужную окраску.

На панцире жуков позднего плейстоцена обнаружились микроструктуры, придающие им узнаваемую переливчатую окраску: по мнению ученых, она служила эффективной маскировкой среди густой зелени.

После нанесения лазером микро- и нанометровых пор медные поверхности способны уничтожать клетки бактерий за несколько минут.

Некоторые пустынные змеи пьют воду, которая собирается на их спине: чтобы эффективно удерживать влагу, чешуя таких змей превратилась в гидрофильный метаматериал.

Физики описали сразу две концепции метаструктур, способных заставить морские волны «огибать» скрытые за ними объекты.

Новая искусственная структура поглощает до 94 процентов всех звуков внутри своей открытой формы.

Предложена технология получения металлических структур с нанопорами, отличающихся невероятной легкостью, прочностью и способных выполнять дополнительные функции.

Американские ученые продемонстрировали гибкий метаматериал, быстро отвердевающий в магнитном поле. Он может стать основой бронежилетов и роботов будущего.

Создан материал, который под действием света или температуры может переходить в ту или другую сложную, заранее «запрограммированную» форму.

Тонкое и легкое покрытие из черного кремния поможет сделать людей и боевую технику невидимыми в инфракрасном диапазоне.

Ученые нашли способ облегчить проектирование различных устройств, использующих графен и метаматериалы.