Zasady dynamiki Newtona mają poważny problem. Nowe materiał wykazuje niewidziane wcześniej właściwości

W XVII wieku żył i działał jeden z najważniejszych ścisłych umysłów w historii, Isaak Newton. To właśnie on sformułował trzy zasady leżące u podstaw mechaniki klasycznej, które teraz mogą zostać naruszone.
Zasady dynamiki Newtona mają poważny problem. Nowe materiał wykazuje niewidziane wcześniej właściwości

To za sprawą prototypowej wersji inteligentnego materiału, którego właściwości są tak nietypowe, iż nigdy wcześniej nie spotkano ich w przyrodzie. Dokonania naukowców w tym zakresie zostały zaprezentowane na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences. 

Czytaj też: Ten materiał przyszłości bakteriom się nie kłania. Zawdzięcza to wyjątkowej konstrukcji

Jak wyjaśnia jeden z autorów, Guoliang Huang, który od ponad 10 lat prowadził badania w tej sprawie, celem było wykorzystanie mechaniki matematycznej do rozwiązywania problemów z zakresu inżynierii. O ile jednak zazwyczaj stosowane metody mają ograniczenia wynikające choćby z rozmiarów i wagi, tak hipotetyczne rozwiązania powinny być znacznie skuteczniejsze. Najpierw trzeba było je jednak opracować.

Huang i jego współpracownicy próbowali zaprojektować lekki i niewielkich rozmiarów materiał zdolny do kontrolowania wibracji o niskiej częstotliwości. Źródłem rzeczonych wibracji miałyby być większe obiekty, na przykład samoloty.

Jak na razie materiał pozostaje w prototypowej wersji, lecz naukowcy mówią o szeregu potencjalnych jego zastosowań

I choć brzmi to jak co najwyżej pobożne życzenia i plany zrealizowane wyłącznie na papierze, to członkowie zespołu faktycznie dokonali istotnych postępów. Udało im się opracować prototyp metamateriału wykorzystujący sygnały elektryczne do kontrolowania nie tylko kierunku, ale i intensywności fal przechodzących przez materiał. Według Huanga siła i przyspieszenie nie idą w tym samym kierunku, co w ostatecznym rozrachunku pozwala zakwestionować drugą zasadę dynamiki Newtona. 

Czytaj też: Miała być rewolucja, ale czy będzie? Obecne komputery kwantowe stanowią zagwozdkę

Tylko jak wykorzystać taki materiał w praktyce? Potencjalnych zastosowań jest zaskakująco wiele. Wymienia się wśród nich kontrolowanie fal radarowych bądź wibracji wytwarzanych przez turbulencje powietrza z lecącego samolotu. Możemy sobie wyobrazić choćby identyfikowanie potencjalnych uszkodzeń w elementach infrastruktury, takich jak mosty i rurociągi. Oczywiście przed twórcami jeszcze długa droga, ponieważ przede wszystkim będzie trzeba stworzyć pełnoprawną wersję ich materiału. Nawet jeśli się to uda, w grę będzie wchodził szereg czynników stojących zazwyczaj na drodze do sukcesu, choćby w postaci wysokich kosztów produkcji czy możliwości jej skalowania.