ساخت ماده ای به نرمی پنبه و محکمی فولاد

این طراحی جدید برای فراماده‌ها (Metamaterials)، یعنی موادی که با دستکاری‌های مهندسی خواصی ویژه که در طبیعت وجود ندارد پیدا می‌کنند، کاربردهای بسیار متنوعی دارند از جمله این که می‌توان کیسه‌های هوای (نه به مفهوم رایج، بلکه عملکرد آنها را) را در بدنه خودرو تعبیه کرد یا تایرهایی برای دوچرخه ساخت‌ که به طور خودکار نرمی و سختی خود را تغییر می‌دهند.

آن چه که موجب شده دانشمندان نگاه ویژه‌ای به رویکرد جدید داشته باشند، مقاومت فوق‌العاده بالای آن نسبت به تغییر شکل‌های مکرر است؛ به این معنی که در طراحی جدید هیچ صدمه‌ای به اجزا تشکیل دهنده مواد وارد نشده و انرژی چندان زیادی هم مصرف نمی‌کند.

در این رابطه”ژیائومینگ مائو” از فیزیکدانان دانشگاه میشیگان و از اعضای ارشد پروژه این طور می‌گوید: ”ویژگی جدید و بسیار جالب این فراماده امکان تغییر شکل در قالب یک شی بسیار نرم یا فوق‌العاده نرم‌ است. معمولا تغییر میزان استحکام مواد رایج کنونی بسیار دشوار است؛ ماده یا سخت می‌شود یا نرم. در حالی که فراماده جدید این دو ویژگی را توامان دارد.”

برای مثال مواد پر کننده‌ی دندان را در نظر بگیرید؛ بعد از قرار گرفتن در دندان، بدون مته‌کاری و آسیاب کردن توسط دندانپزشک به هیچ عنوان امکان تغییر آنها وجود ندارد.

مائو و همکارانش با تکنیکی جدیدی که اختراع کرده‌‌اند قوانین طبیعت را به دور زده‌اند. همان گونه در ویدئوی آنها نشان می‌دهد، هندسه‌ی مواد جدید مبتنی بر شبکه‌ای از پایه‌هایی بسیار کوچک است که توسط لولاهای متعددی به یکدیگر متصل شده‌اند.