Os metamateriais son materiais artificiais que obteñen as súas propiedades -neste caso, se un material é duro ou brando- pola forma en que se constrúe o material en lugar do material que o constrúe. Isto permite aos investigadores manipular a estrutura dun metamaterial para facer que o material exhiba unha certa propiedade.
No estudo do grupo, publicado na revista Nature Communications, os investigadores descubriron unha maneira de compoñer un metamaterial que pode ser manipulado facilmente para aumentar a rixidez da súa superficie por ordes de magnitude, similar á diferenza entre o caucho e o aceiro.
Dado que estas propiedades están “protexidas topoloxicamente”, o que significa que as propiedades do material proveñen da súa estrutura total, se manteñen facilmente incluso cando o material cambia repetidamente entre os seus estados duro e brando.
“O aspecto novidoso deste metamaterial é que a súa superficie pode cambiar entre duro e suave”, dixo Xiaoming Mao, profesor asistente de física. “Polo xeral, é difícil cambiar a rixidez dun material tradicional, xa sexa duro ou brando despois de que o material se fai”, explicou nun comunicado.
Por exemplo, un recheo dental non pode cambiarse despois de que o dentista axustase o recheo sen causar estrés, xa sexa perforando ou moendo, ao recheo orixinal, segundo Mao.
Mao di que a forma en que un obxecto entra en contacto co borde do metamaterial cambia a xeometría da estrutura do material e, por tanto, como o material responde á tensión no bordo. Pero a protección topolóxica do metamaterial permite que o interior do metamaterial permaneza libre de danos.
O material podería algún día ser utilizado para construír coches ou sistemas de lanzamento de foguetes. Nos automóbiles, o material podería axudar a absorber os impactos dun choque.
“Cando manexas un coche, queres que o coche sexa ríxido e soporte unha carga”, dixo Mao. “Durante unha colisión, o que se quere é que os compoñentes sexan máis suaves para absorber a enerxía da colisión e protexer ao pasaxeiro no automóbil”.
Os investigadores tamén suxiren que o material podería utilizarse para fabricar pneumáticos de bicicleta que se autoaxusten para rodar con máis facilidade en superficies brandas como a area ou para facer foguetes resistentes aos danos e reutilizables.
(Fonte: EP)