Однако ученые из AMOLF и ARCNL доказали, что такое возможно. В исследовании, опубликованном в PNAS, они создали структуры, которые не растягиваются при натяжении, а резко сокращаются.

Это явление, названное контрсхлопыванием, ломает привычные представления о механике материалов и открывает новые горизонты для мягкой робототехники, умных устройств и систем гашения вибраций.

Как это работает

Команда не стала изобретать сложные конструкции с нуля. Вместо этого они взяли простые элементы и соединили их особым образом. Получились структуры, которые ведут себя парадоксально: тянешь — они сжимаются.

Это как открыть новый строительный блок для механики, — говорит первый автор работы Поль Дюкарм.

Сначала кажется, что так не бывает, но когда понимаешь принцип, можно создавать удивительные вещи.

Где это пригодится

• Медицинские роботы, которые смогут двигаться вперед без обратного проскальзывания.
• Экзоскелеты и протезы, способные мгновенно менять жесткость: мягкие при движении, твердые при нагрузке.
• Строения и техника, которые сами гасят вибрации — от ветряков до зданий в сейсмоопасных зонах.

Ученые также экспериментировали с комбинацией таких структур.

Это как если бы материал мог «думать» — например, передавать силу только в одном направлении, — объясняет Мартин ван Хеке из AMOLF.

Пока это только первые шаги. Но, как когда-то  обычное «схлопывание» изменило дизайн раскладных конструкций, контрсхлопывание может перевернуть инженерию умных материалов.

Этот прорыв переворачивает инженерные подходы. Например:

• Робототехника: мягкие роботы смогут двигаться точнее без сложной электроники.
• Безопасность: материалы, которые сами гасят вибрации, увеличат срок службы мостов или самолетов.
• Медицина: протезы с адаптивной жесткостью улучшат качество жизни пациентов.
  Главное — теперь можно проектировать системы, которые раньше считались невозможными.

Пока исследования проводились в лабораторных условиях. Реальные применения потребуют масштабирования и проверки на износ — например, как поведет себя такой материал после миллионов циклов сжатия.

Ранее ученые открыли не менее удивительный материал, который расширяется под давлением.