Полиморфизм – это существование веществ одного и того же химического состава, но разной структуры. Полиморфные модификации – разные минералы. Например, графит и алмаз – морфология кристаллов и физические свойства, которых резко различны. Явление полиморфизма отражает тот факт, что кристаллическая структура определяется не только химическим составом. Каждая полиморфная модификация устойчива при своих значениях температуры и давления. Наличие в горной породе той или иной полиморфной модификации часто служит индикатором условий формирования данной породы. Образование одной полиморфной модификации из другой называют полиморфным превращением (или переходом). Скорость перехода может изменяться от очень высокой до чрезвычайно низкой.
Скорость зависит от типа структурной перестройки, необходимой для превращения. Существует два типа превращений: переходы со смещением атомов (деформационные) и реконструктивные.
Исследователи из Корнуэльского и Пенсильванского университетов разработали и подали патентную заявку на новый материал, способный изменяться в достаточно широких пределах, подобно “камуфляжной” коже осьминога. Этот полиморфный 3D-материал может не только изменять цвет своей поверхности, он также способен менять свою текстуру и форму, подстраиваясь под форму и вид окружающих его объектов.
Контролируемое изменение формы и текстуры поверхности даже достаточно эластичного материала – это весьма сложная задача. Эта проблема была решена при создании материала CCOARSE (Circumferentially Constrained and Radially Stretched Elastomer) путем включения в объем силиконового эластомера волоконных петель определенной формы. Форма этих петель была рассчитана при помощи сложных алгоритмов, учитывающих все возможные метаморфозы формы будущего материала. А создание этих петель внутри полимера было осуществлено с высокой точностью при помощи света мощного лазера.
В настоящее время изменение формы материала CCOARSE производится путем изменений силы натяжения каждой отдельной волоконной петли, что производится по алгоритму, специально рассчитанному компьютером. И, как показали эксперименты, отклонения реальной формы, которую принимает материал, от заданной не превышают 10 процентов, чего вполне достаточно для обеспечения “невидимости” поверхности материала в большинстве видов окружающей среды.
Отметим, что данные исследования проводились по заказу и под финансированием от Научно-исследовательского управления Армии США (Army Research Office). Военные предполагают использовать такие универсальные системы адаптивного камуфляжа для маскировки робототехнических устройств, устройств разведки, наблюдения и прочей военной техники на полях театров военных действий в самых разнообразных условиях окружающей среды.
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
