Une nouvelle classe de métamatériaux capables de modifier leurs propriétés physiques

18.12.2018

Les métamatériaux modernes sont très similaires aux technologies que nous connaissons de la science-fiction. En raison des propriétés uniques de ces matériaux, il est possible de créer des choses incroyables, des capes d'invisibilité qui cachent des objets dans différentes longueurs d'onde du spectre électromagnétique, et dans la pratique, de telles technologies sont déjà utilisées dans les antennes de téléphonie mobile, par exemple. Notez que tous les métamatériaux, dont nous avons parlé plus d'une fois sur les pages de notre site, possèdent un ensemble de propriétés fixes, bien qu'uniques, ce qui limite considérablement leur portée.

Des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) et de l'Université de Californie à San Diego ont développé une nouvelle classe de métamatériaux, des métamatériaux mécaniques qui peuvent devenir rigides ou flexibles en réponse à un champ magnétique externe.

Pour créer un nouveau métamatériau miracle, les chercheurs ont utilisé la technologie dite d'impression 4D. Cette technologie tire son nom du fait que les objets fabriqués à l'aide de l'impression tridimensionnelle peuvent changer de forme au fil du temps, ce qui agit comme la quatrième dimension. En règle générale, les modifications de la forme d'un objet se produisent sous l'influence d'un facteur externe - température élevée, hydratation, exposition à un champ magnétique ou électrique.

La nouvelle technologie repose sur des matériaux capables de répondre aux champs extérieurs (FRMM, field-responsive metamaterial). Cependant, contrairement aux matériaux utilisés dans d'autres technologies d'impression 4D, les matériaux FRMM ne changent pas de forme, les changements affectent certaines de leurs propriétés physiques, la dureté, dans ce cas. La création de matériaux FRMM s'est avérée assez simple - au lieu d'une structure monolithique de l'objet imprimé, une structure tubulaire creuse est formée. Et ces cavités à l'étape suivante sont remplies d'un fluide magnétique spécial.

Un ferrofluide est constitué de minuscules particules d'un matériau magnétique uniformément dispersées dans un volume de solvant non magnétique. Lorsqu'un tel liquide est exposé à un champ magnétique externe, les particules dans son volume s'ordonnent, s'alignent le long des lignes du champ magnétique, et le matériau se transforme en un monolithe pratiquement solide. En l'absence de champ magnétique, le ferrofluide se comporte comme un fluide visqueux ordinaire, capable de s'écouler librement dans n'importe quelle direction.

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Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins 02.05.2024

Dans l'agriculture moderne, les progrès technologiques se développent visant à accroître l'efficacité des processus d'entretien des plantes. La machine innovante d'éclaircissage des fleurs Florix a été présentée en Italie, conçue pour optimiser la phase de récolte. Cet outil est équipé de bras mobiles, lui permettant de s'adapter facilement aux besoins du jardin. L'opérateur peut régler la vitesse des fils fins en les contrôlant depuis la cabine du tracteur à l'aide d'un joystick. Cette approche augmente considérablement l'efficacité du processus d'éclaircissage des fleurs, offrant la possibilité d'un ajustement individuel aux conditions spécifiques du jardin, ainsi qu'à la variété et au type de fruits qui y sont cultivés. Après avoir testé la machine Florix pendant deux ans sur différents types de fruits, les résultats ont été très encourageants. Des agriculteurs comme Filiberto Montanari, qui utilise une machine Florix depuis plusieurs années, ont signalé une réduction significative du temps et du travail nécessaires pour éclaircir les fleurs. ...>>

Microscope infrarouge avancé 02.05.2024

Les microscopes jouent un rôle important dans la recherche scientifique, car ils permettent aux scientifiques d’explorer des structures et des processus invisibles à l’œil nu. Cependant, diverses méthodes de microscopie ont leurs limites, parmi lesquelles la limitation de la résolution lors de l’utilisation de la gamme infrarouge. Mais les dernières réalisations des chercheurs japonais de l'Université de Tokyo ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude du micromonde. Des scientifiques de l'Université de Tokyo ont dévoilé un nouveau microscope qui va révolutionner les capacités de la microscopie infrarouge. Cet instrument avancé vous permet de voir les structures internes des bactéries vivantes avec une clarté étonnante à l’échelle nanométrique. En général, les microscopes à infrarouge moyen sont limités par leur faible résolution, mais le dernier développement des chercheurs japonais surmonte ces limitations. Selon les scientifiques, le microscope développé permet de créer des images avec une résolution allant jusqu'à 120 nanomètres, soit 30 fois supérieure à la résolution des microscopes traditionnels. ...>>

Piège à air pour insectes 01.05.2024

L'agriculture est l'un des secteurs clés de l'économie et la lutte antiparasitaire fait partie intégrante de ce processus. Une équipe de scientifiques du Conseil indien de recherche agricole et de l'Institut central de recherche sur la pomme de terre (ICAR-CPRI), à Shimla, a mis au point une solution innovante à ce problème : un piège à air pour insectes alimenté par le vent. Cet appareil comble les lacunes des méthodes traditionnelles de lutte antiparasitaire en fournissant des données en temps réel sur la population d'insectes. Le piège est entièrement alimenté par l’énergie éolienne, ce qui en fait une solution respectueuse de l’environnement qui ne nécessite aucune énergie. Sa conception unique permet la surveillance des insectes nuisibles et utiles, fournissant ainsi un aperçu complet de la population dans n'importe quelle zone agricole. "En évaluant les ravageurs cibles au bon moment, nous pouvons prendre les mesures nécessaires pour lutter à la fois contre les ravageurs et les maladies", explique Kapil. ...>>

La menace des débris spatiaux pour le champ magnétique terrestre 01.05.2024

On entend de plus en plus souvent parler d’une augmentation de la quantité de débris spatiaux entourant notre planète. Cependant, ce ne sont pas seulement les satellites et les engins spatiaux actifs qui contribuent à ce problème, mais aussi les débris d’anciennes missions. Le nombre croissant de satellites lancés par des sociétés comme SpaceX crée non seulement des opportunités pour le développement d’Internet, mais aussi de graves menaces pour la sécurité spatiale. Les experts se tournent désormais vers les implications potentielles pour le champ magnétique terrestre. Le Dr Jonathan McDowell du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics souligne que les entreprises déploient rapidement des constellations de satellites et que le nombre de satellites pourrait atteindre 100 000 au cours de la prochaine décennie. Le développement rapide de ces armadas cosmiques de satellites peut conduire à une contamination de l'environnement plasmatique terrestre par des débris dangereux et à une menace pour la stabilité de la magnétosphère. Les débris métalliques des fusées usagées peuvent perturber l'ionosphère et la magnétosphère. Ces deux systèmes jouent un rôle clé dans la protection de l’atmosphère et le maintien ...>>

Solidification de substances en vrac 30.04.2024

Il existe de nombreux mystères dans le monde de la science, et l’un d’eux est le comportement étrange des matériaux en vrac. Ils peuvent se comporter comme un solide mais se transformer soudainement en un liquide fluide. Ce phénomène a attiré l’attention de nombreux chercheurs, et peut-être sommes-nous enfin sur le point de résoudre ce mystère. Imaginez du sable dans un sablier. Il s'écoule généralement librement, mais dans certains cas, ses particules commencent à se coincer, passant d'un liquide à un solide. Cette transition a des implications importantes dans de nombreux domaines, de la production de drogues à la construction. Des chercheurs américains ont tenté de décrire ce phénomène et de mieux le comprendre. Dans l’étude, les scientifiques ont effectué des simulations en laboratoire en utilisant les données provenant de sacs de billes de polystyrène. Ils ont découvert que les vibrations au sein de ces ensembles avaient des fréquences spécifiques, ce qui signifie que seuls certains types de vibrations pouvaient traverser le matériau. Reçu ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive Plate-forme de voiture en réseau 10.04.2015 Au Salon international de l'auto de New York, Subaru a présenté un prototype de sa future plate-forme de voiture en réseau. La plate-forme STARLINK offre une connectivité AT&T 4G LTE intégrée, la détection des véhicules volés, l'enregistrement automatique des accidents, des services à distance tels que l'ouverture/fermeture des portes, etc. via un smartphone et un rapport de diagnostic mensuel. Le système est équipé de seulement deux boutons pour une communication XNUMXh/XNUMX et XNUMXj/XNUMX avec un consultant qui peut, si nécessaire, appeler les services d'urgence ou l'assistance routière. La plate-forme propose également des applications de divertissement telles que Pandora, iHeartRadio et Ahainteragissant via l'autoradio intégré. Il affiche des textes et répond aux commandes vocales du conducteur, dont il peut contrôler la musique et le système de navigation. Il existe également un système d'avertissement de problèmes de circulation. À partir de la fin de cette année, la plateforme sera installée sur certains modèles Subaru.

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