Ломка барьера жесткости

жесткость

Инженеры думали, что знали, как сделать материалы максимально жесткими. Но теперь уловка разрушила старые границы. Открытие может привести к новым материалам, которые могли использоваться в автомобилях, самолетах и космическом корабле.

Жесткость является возможностью материала пододвинуть обратно, когда выдвинуто, как весна, роя в Вашу руку при сплющивании его. Это поведение определяет силу материала и способность расхолодить колебания. Инженеры могут вычислить максимальную жесткость данного материала в данной форме; например, они знают, как дать крыльям самолета их максимальную силу с помощью данного сплава.

Но эти верхние пределы рассчитаны с помощью уравнений, только принимающих во внимание весеннюю, или положительную, жесткость. Некоторые материалы, однако, имеют «отрицательную жесткость»: Их структура была скреплена пряжкой или искажена таким способом, которым, если давление оказывается, их запасенная энергия только вызывает больше сжатия в том же направлении. Вообразите весну, поскольку Вы начинаете нажимать ее, разрушающуюся полностью вниз самостоятельно.

Смешивание крошечных сумм этих причудливых материалов с составами, имеющими положительную жесткость, может привести к материалам, которые более жестки, чем кто-либо думал возможный, говорят физик Родерик Лэйкс и его бригада в университете Висконсина, Мадисона. В ряде бумаг на прошлой неделе по своей природе, Physical Review Letters и Философских Писем о Журнале, бригада обрисовала в общих чертах ту теорию — и доказала, что это могло работать.

Например, они сделали пруты олова, к которому были добавлены отрицательно жесткие части керамического названного диоксида ванадия. При определенных температурах они нашли, что жесткость объединенного материала была больше, чем традиционно расчетный максимум — больше даже, чем если бы они включили олово с алмазом. Озера говорят, что отрицательные биты по существу отвечают ударом на удар против окружающего материала для нейтрализации силы, относился к прутам.

Работа находится все еще на ее ранних стадиях, но новый супержестка, суперзаглушение материалов могло бы использоваться для создания самых тихих автомобилей и самолетов когда-либо, говорят эксперты. Материалы могли улучшить космический корабль, говорит структурный dynamicist Китс Уилки из Научно-исследовательского центра Лэнгли НАСА в Хэмптоне, Вирджиния, если они достаточно легки для понижения затрат запуска, уже достаточно жестких для защиты чувствительного, дорогого оборудования.

Говорит Уилки: «Это — очень интересный материал».


5 комментариев

  1. ненавить к срусским и национализм не обязательно одно и то же. Можно ненавидеть касарылых захватчиков и хорошо относиться ко всему остальному населению планеты Земля

Добавить комментарий