Необычный материал удивительным образом расширяется под давлением

Если обычный объект сжимать во всех направлениях, он сжимается. Но существуют странные материалы, которые во время сжатия увеличиваются в размере.

Химики обнаружили структуру, которая под давлением расширяется наиболее масштабно, чем любой другой известный материал. Открытие может привести к новым видам датчиков давления и искусственных мышц.

Аспирант Эндрю Чейрнс из Оксфордского университета намерен сделать доклад по теме нового материала в ходе встречи Американской ассоциации кристаллографии, которая с 20 по 24 июля пройдет в Гонолулу.

Отрицательное линейное сжатие существует миллионы лет, и биологи полагают, что кальмары и осьминоги используют это явление, чтобы сокращать мышцы.

Лишь в последние десятилетия исследования ученых позволили проектировать материалы с подобным свойством. Еще несколько лет назад ни одна из этих искусственно созданных структур не расширялась более чем на доли процента при сжатии, что ограничивало их использование. И вот теперь исследователи узнали, как разработать материалы, которые расширяются намного больше. Фокус в том, чтобы найти структуру, которая под давлением перестраивает атомы в пространстве, не разрушая их.

Как раз таким стал новый материал — дицианоаурат цинка. Его уникальная структура комбинирует пружиноподобную винтовую цепь атомов золота, внедренных в сотовидную структуру, сделанную из золота, цианида (углерод с азотом) и цинка. Когда на цепь оказывается давление, соты выгибаются наружу на целых 10%, то есть во много раз больше, чем удавалось достичь с предыдущими материалами.

Ученые назвали эту массивную реакцию «гигантская отрицательная линейная сжимаемость», и сравнили ее со складной винной стойкой, которая, сжимаясь горизонтально, одновременно вырастает по вертикали.

19.07.2013