Materiał, który reaguje odwrotnie

 

To jedno z podstawowych praw fizyki: podgrzej coś, a zwiększy objętość. Tak przynajmniej było do niedawna: naukowcy z Narodowego Laboratorium Lawrencea Livermore we współpracy z Uniwersytetem Południowej Kalifornii i Uniwersytetem Kalifornijskim stworzyli materiał, który zachowuje się dokładnie odwrotnie.

Twórcy nazywają zjawisko "negatwną ekspansją termiczną", czyli w skrócie: kurczeniem się pod wpływem nagrzewania. Nowy materiał jest zbudowany z dwóch składników połączonych w regularną sieć o mikroskopijnej strukturze. Uproszczony plan produkcji polega na stworzeniu warstwy polimeru, oczyszczeniu powierzchni by zapobiec zanieczyszczeniu i stworzenie na niej warstwy polimerowo - miedziowej. Następnie proces się powtarza aż do uzyskania odpowiedniej ilości. Efektem jest arkusz złożony z mikroskopijnych łuków i pustych przestrzeni, które wspólnie tworzą coś w rodzaju "komórek". Podczas nagrzewania jeden z materiałów składowych zwiększa objętość szybciej niż drugi, powodując zapadanie się struktury we wszystkich trzech wymiarach. Proces produkcji opiera się oczywiście na wykorzystaniu drukarek 3D.

Naukowcy podkreślają, że projekt materiału można zmienić tak, by zmieniał objętość w różnym stopniu (w różnych zakresach temperatur), nie zmieniał jej wcale lub wręcz odwrotnie: zwiększał ją tak jak typowa materia.

Jak można się domyślać, zastosowań takiego wynalazku już teraz wymienia się dziesiątki. Pojawiają się pomysły na pasywne zabezpieczanie wrażliwych elementów elektroniki lub optyki, bardziej odporne plomby zębowe, czy - co nas najbardziej interesuje - zastąpienie nim luk termicznych stosowanych w budownictwie mostów czy betonowych posadzkach.

© Wszelkie Prawa Zastrzeżone - 2015
Projekt i wykonanie SYLOGIC.PL