Nowy materiał PAM

Najnowsze odkrycie naukowców to innowacyjny materiał o nazwie PAM, skrót od polycatenated architected materials. Ten przełomowy materiał ma zdolność do zachowywania się jak ciecz lub ciało stałe w zależności od rodzaju zastosowanego naprężenia, co otwiera nowe możliwości w wielu dziedzinach, takich jak sprzęt ochronny, biomedycyna i robotyka.

Struktura inspirowana kolczugą

Struktura PAM inspirowana jest kolczugą – elastycznym pancerzem zbudowanym z małych metalowych pierścieni. Jednak w tym przypadku naukowcy wykorzystali różnorodne kształty komponentów, które są ze sobą połączone w trójwymiarowe wzory, co pozwala na niemal nieograniczone konfiguracje. Warto dodać, że struktury te zostały stworzone przy użyciu zaawansowanej technologii druku 3D przez zespół kierowany przez profesor Chiara Daraio z Uniwersytetu Kalifornijskiego.

Unikalne właściwości PAM

Profesor Daraio podkreśla, że ważną cechą PAM jest unikalne przejście między zachowaniem płynów a ciał stałych. Cząstki PAM mogą się swobodnie przemieszczać, co daje im zdolność do adaptacji w różnych sytuacjach. Ta elastyczność sprawia, że są to materiały przyszłości, które mogą zrewolucjonizować sposób, w jaki myślimy o materiałach budowlanych oraz zastosowaniach medycznych.

Zastosowania PAM

PAM wykazuje wyjątkowe właściwości pochłaniania energii, co czyni je idealnymi materiałami do produkcji kasków i innego sprzętu ochronnego. Ponadto, ich zdolność do deformacji sprawia, że są one doskonałe do stosowania w różnego rodzaju opakowaniach, gdzie amortyzacja i stabilizacja są kluczowe.

Eksperymenty i przyszłość materiałów

Eksperymenty na mikroskalowych próbkach PAM wykazały, że potrafią one rozszerzać się lub kurczyć w odpowiedzi na nałożone ładunki elektryczne oraz fizyczne siły. To stwarza realne możliwości zastosowania PAM w medycynie, np. w implantach, oraz w zaawansowanej robotyce wyspecjalizowanej w interakcji z otoczeniem.

Rola sztucznej inteligencji w odkryciach

Jak powstają takie wyjątkowe materiały? Naukowcy coraz częściej sięgają po sztuczną inteligencję w procesie odkrywania nowych substancji. Narzędzie AI o nazwie GNoME już odkryło 2,2 miliona nowych kryształów, z czego 380 tys. to stabilne materiały, które mają potencjał do zastosowania w technologii przyszłości. Dzięki takim rozwiązaniom, jak Graph Networks for Materials Exploration (GNoME) stworzonym przez Google DeepMind, odkrycia nowych materiałów zyskują na szybkości i wydajności.

Przemysł ochronny i architektura

Warto zaznaczyć, że zaawansowane materiały, takie jak PAM, posłużą nie tylko w przemyśle ochronnym, ale również w tworzeniu nowoczesnych rozwiązań architektonicznych, które mogą znacznie zwiększyć odporność budowli na różnego rodzaju czynniki zewnętrzne, w tym wstrząsy sejsmiczne. Interesującym kierunkiem badań jest również wykorzystanie PAM w ekologicznych technologiach izolacyjnych, co może przyczynić się do zmniejszenia zużycia energii w budynkach.