Гарвардские ученые заставили жидкость «думать»

Ученые из Гарварда создали уникальную "интеллектуальную жидкость", которую они называют новым классом жидкости. Этот продвинутый материал обладает регулируемой упругостью, изменяемыми оптическими свойствами, переменной вязкостью и даже способностью переходить между ньютоновскими и неньютоновскими состояниями. Команда исследователей пока не раскрывает точный состав жидкости, изучая потенциальные коммерческие применения, но считает, что она может найти применение в программируемых роботах, интеллектуальных амортизаторах и даже оптических устройствах, способных меняться от прозрачного к непрозрачному состоянию.

Основной инновацией является использование эластомерных сфер, которые под давлением могут менять форму, радикально изменяя свойства жидкости. Эти изменения включают в себя оптические свойства, вязкость и даже сжимаемость. Эти характеристики открывают новые возможности для жидкостей, адаптируемых под форму своего контейнера, в отличие от твердых метаматериалов.

Для демонстрации программирования интеллектуальной жидкости исследователи загрузили ее в гидравлический робот-захват. Робот смог "ощущать" и поднимать чрезвычайно хрупкие объекты, включая яйцо, стеклянную бутылку и чернику, без их повреждения, благодаря переменной вязкости материала.

Эта способность жидкости автоматически реагировать на различное давление и адаптировать свою жесткость, позволяет роботу подбирать предметы разной массы и хрупкости без дополнительного программирования. Изменение вязкости жидкости происходит за счет перехода между ньютоновским и неньютоновским состояниями в ответ на изменение давления.

Кроме того, материал показал способность изменять свои оптические свойства, легко переключаясь между прозрачным и непрозрачным состояниями, что расширяет спектр его потенциальных применений от оптических до механических устройств.

Исследование, опубликованное в журнале Nature , подчеркивает потенциал интеллектуальной жидкости в различных областях, от умных амортизаторов до программируемых роботов и оптических приложений, включая электронные чернила, меняющие цвет под давлением. Команда исследователей продолжает изучать акустические и термодинамические свойства своего открытия, указывая на его масштабируемость и легкость в производстве, что делает его привлекательным для коммерческого и промышленного использования в ближайшем будущем.