Учёные Техасского университета A&M работают над новым веществом, которое может самостоятельно восстанавливаться на воздухе и под водой. Metro узнало, что стоит за этой футуристической технологией.
Исследователи всего мира уже давно работают над новыми искусственными материалами, которые значительно упростят нашу жизнь. И как водится, многие успешные разработки возникают из-за военных нужд. Так, например, недавно американская армия заявила, что разрабатывает такой материал, который способен регенерироваться. Из-за этой способности его уже сравнили с Т-1000 из фильма 1991 года "Терминатор-2: Судный день".
Исследователи считают, что в будущем это изобретение станет “одним из ключевых элементов в технике, используемой в воздушных и наземных миссиях, с особенностями реконфигурации Т-1000”. Об этом сказал Metro Фрэнк Гардеа, аэрокосмический инженер и главный разработчик материала в армейской исследовательской лаборатории США по развитию боевых возможностей.
Из чего же изготовлен чудо-материал? По имеющимся данным, он выполнен из эпоксидного материала, который реагирует на температуру. Ожидается, что в будущем материал также будет реагировать на свет и станет более пластичным, что позволит ему переходить из жидкого состояния в твёрдое, а также быть пригодным для 3D-печати и для переработки после изнашивания. Кроме того, материал будет иметь встроенную память, которая будет запоминать разные формы, и по необходимости Т-1000 будет их принимать.
Разработка материала в настоящее время продолжается. Учёные объяснили, что они всё ещё стремятся улучшить технологию. К примеру, они хотят заставить Т-1000 реагировать на стимулы, выходящие за пределы температуры и света.
Доктор Брайан Глаз, заместитель главного научного сотрудника заместитель главного научного сотрудника Управления автомобильной техники армейской научно-исследовательской лаборатории, сказал Metro, что научный прогресс команды знаменует собой “первый шаг на очень долгом пути к реализации научных возможностей для платформ глубокого будущего.”
Метро поговорило с Брайаном Глазом и узнало о технологии больше.
6 вопросов к....
Доктору Брайану Глазу,
заместителю главного научного сотрудника Управления автомобильной техники в военной научно-исследовательской лаборатории
Почему вы начали разрабатывать этот самовосстанавливающийся материал?
Для нас функция самоисцеления этого материала не была изначальной целью. Главной и основной задачей для нас было разработать 3D-печатный материал, который мы бы смогли применять в разных военных конструкциях в будущем. Например, он очень нужен для печати компонентов беспилотных и винтокрылых летательных аппаратов. Однако, как это часто бывает в исследованиях, мы заметили, что нечаянно изобрели материал с "активной" поверхностью, которая активно реагирует на внешние факторы – температуру и свет – и легко трансформируется. Это натолкнуло нас на мысль, что мы можем изобрести "самоисцеляющийся" материал.
Расскажите подробнее о нём.
Это синтетический материал (пластик), связи между молекулами которого позволяют ассоциировать и диссоциировать вещество (проще говоря, объединять и разъединять). Благодаря этим характеристикам, наш Т-1000 может многократно переходить из жидкого состояния в твёрдое, что обеспечивает лёгкость 3D-печати. Большинство заранее "сшитых" материалов, особенно тех, которые напечатаны в 3D, как правило, имеют фиксированную форму. А это означает, что после изготовления детали материал, из которого она выполнена, не может быть переработан или расплавлен. Динамическая природа Т-1000 позволяет материалу "течь" и выполнять функции самовосстановления. Ещё у вещества есть своя память, которая позволяет ему запоминать формы и их изменения. Т-1000 можно настроить так, чтобы он был мягким, как резина, или жёстким, как твёрдый пластик.
Как вы называете этот материал?
В обиходе мы часто называем его Т-1000, чтобы это звучало более эпично, как в фильме "Терминатор". Но в научной базе он носит название DAP (Diels-Alder Polymer).
Какое военное применение может иметь DAP?
Пока мы хотим, чтобы наш материал был интегрирован в устройства беспилотных летательных аппаратов. Долгосрочная же цель – разработать платформу (воздушную или наземную), которая будет способна к масштабной реконфигурации и будет разумной, чтобы самостоятельно адаптироваться к окружающей среде без человеческого контроля. Вообще мы хотим создать целую систему материалов, которые одновременно будут обеспечивать изменения структуры, реагируя на внешние факторы. Будет у материала и невоенное применение: его можно использовать в адаптивном протезировании.
Вы говорите, что материал уже сравнивается с Т-1000 из фильма "Терминатор-2: Судный день". Как вы к этому относитесь?
Честно говоря, нам предстоит ещё долгий путь для достижения того поведения, которое демонстрировал Т-1000. Но нам приятно, что мы на этом пути! Наша цель как раз добиться таких характеристик материала. Хотя мы всё ещё находимся на начальной стадии исследований, наш план – постепенно вводить функциональные возможности, которые позволят нам в будущем достичь поведения, подобного Т-1000.
Что вы планируете дальше?
Как я уже говорил, мы всё ещё находимся в самом начале удивительных открытий. Поэтому сейчас мы пытаеммя увидеть, какие ещё функции мы можем привить материалу. Следующие шаги, которые мы предпримем, заключаются в том, чтобы усилить возможность "исцеления" материала, укрепить её. Мы также хотим ввести мультиреактивность и заставить материал автономно реагировать сразу на множество стимулов. Мы бы хотели разработать DAP к 2050 году.
Четыре искусственных материала, которые могут изменить будущее
Титановая губка
Учёным из Института Фраунгофера в Дрездене (Германия) удалось смешать пенополиуретан с раствором титанового порошка для получения нового, очень прочного и легкого материала. Его можно использовать для регенерации костей.
Умные и реактивные полимеры
Эти типы материалов могут легко регулировать свою форму в ответ на изменение температуры или кислотности/щёлочности среды. Также они реагируют на свет, ультразвук и химические вещества. Они могут быть применены для разработки интеллектуальных материалов для датчиков, устройств и использоваться в доставке лекарств.
Искусственный паучий шёлк
В январе 2020 года международная команда учёных разработала новый метод производства искусственного паучьего шелка. Разработчики вдохновились натуральным материалом и сделали искусственный. Он более стойкий и дешёвый, чем настоящий, и его можно использовать в качестве материала для амортизации в машинах и в передовых медицинских устройствах.
Пластиковая электроника
Несколько лет назад был открыт полимер под названием полиэтилен, который стал проводником электричества. С тех пор учёные работают над созданием пластика, который можно было бы использовать для создания гибких компьютерных экранов.
