فرا ماده جدید به میزان درخواست شده کمانش می کند-اختصاصی 808

محققان ماده ای جدید که به اندازه درخواست شده کمانش می کند، طراحی کرده اند. تغییرات ساختاری کوچک در نواحی خارجی ماده به صورت انتخابی، تحت تنش های خارجی هستند، در حالی که دیگر نواحی بدون تغییر باقی می مانند.

شکل 1- سازه از تیرهای انعطاف پذیر ساخته شده، و می تواند به اندازه لازم فشرده شود. این منطقه از کمانش انتخابی توسط خصوصیات توپولوژیکی الگوی تیرها، تعریف شده است.
فرا ماده جدید برای تحقق بخشیدن به ساختارهای مصنوعی با خواص غیر معمول خواهد بود که سخت به طور طبیعی به وجود می آید. خواص غیر متعارف را می توان با طراحی مناسب از هندسه یا توپولوژی آنها برنامه ریزی کرد. محققان لیدن نمونه اولیه سه بعدی از یک ماده جدید را که کمانش انتخابی و موزون را نمایش می دهد، ساخته اند.
پژوهش درآزمایشگاه مکانیک توپولوژیکی (لیدن)، به رهبری وینچنتزو ویتلی انجام شد. این آزمایشگاه "، که به تازگی حالت کوانتومی عجیب ماده را کشف کرده است، به طور کامل به مطالعه نمونه مکانیکی به اصطلاح "جداکننده های توپولوژیک" ، اختصاص داده شده است. الگو های توپولوژیک اصلی، هنگامی که در ساختارهای ماکروسکوپی به کاربرده می شود، این وضعیت های عجیب را در موادی با خواص مکانیکی غیر معمول ، افزایش می دهد.
نویسنده ، جیسون پائولوس توضیح می دهد: طراحی با یک الگوی کلی ، "حدس" فیزیکی، بر اساس این قیاس، آغاز می شود. توانایی مهم استفاده از این الگوی های توپولوژیک، در طراحی مواد این است که ماده توپولوژیک، رفتار جالب در مرزها را تضمین می کند.
گام بعدی پیش بینی پاسخ نمونه مکانیکی با طراحی توپولوژیکی اعمال شده، است. آزمون نهایی، ساخت آن و بررسی آنچه تحت انواع مختلف تنش های خارجی اتفاق می افتد است. این امر منجر به یک نمونه اولیه پلاستیکی انعطاف پذیر با پاسخ کمانشی موضعی که محققان به دنبال آن هستند، می شود.
مواد کمانشی انتخابی، طیف گسترده ای از کاربردهای بالقوه در مهندسی و پزشکی را دارد. رفتار کمانشی را می توان بدون تغییر دیگر خواص فیزیکی مانند انتقال حرارت یا خاصیت الکترومغناطیسی تنظیم کرد. کاربرد معمول که در مواد با حافظه شکلی وجود دارد، در تغییر شکلهایی که معمولاً زمانی که دما متغیر است، رخ می دهد . نواحی کمانشی انتخابی در چنین موادی تغییر شکل ها را به طور چشمگیر متفاوت از بقیه ساختار، بدون تاثیر جریان گرما نشان می دهند، که به مهندسان امکان جدیدی را برای انجام چنین روش هایی می دهد.

ترجمه شده توسط تیم خبری 808

منبع :+