To z kolei otwiera drogę do stosowania takich materiałów do budowy statków kosmicznych, pojazdów czy hełmów. Artykuł poświęcony dotychczasowym dokonaniom naukowców ukazał się w Proceedings of the National Academy of Sciences. Jak wyjaśniają autorzy publikacji, kontrolowane uderzenia były śledzone z wykorzystaniem szybkich kamer, dzięki czemu można było określić ich konsekwencje z precyzją nanosekundową.
Czytaj też: Podzielili elektrony. Historyczny rezultat eksperymentów z nowatorskim materiałem w roli głównej
W toku prowadzonych badań członkowie zespołu zwrócili uwagę na kilka szczególnie interesujących metamateriałów. Zdaniem samych zainteresowanych uderzenia zaobserwowane na poziomie mikroskopowym można odnieść do sytuacji występujących w makroskali, dzięki czemu możliwe będzie określenie, jak zachowają się takie materiały w świecie rzeczywistym.
W długofalowej perspektywie powinny one znaleźć szereg zastosowań, wszędzie tam, gdzie potrzeba lekkich, a zarazem wytrzymałych powłok. W grę wchodzi między innymi produkcja hełmów czy statków kosmicznych. A to przecież tylko niektóre potencjalne zastosowania – ostateczna lista będzie znacznie dłuższa.
Testowane metamateriały zostały wystawione na uderzenia cząsteczek poruszających się z prędkościami naddźwiękowymi
Jak przebiegały eksperymenty? Ich autorzy umieszczali metamateriały między dwoma mikroskopijnymi filarami wykonanymi z tego samego materiału podstawowego. Później przyszła pora na określenie, w jakiej odległości muszą znajdować się owe filary, aby podeprzeć materiał, nie wpływając przy tym na wytrzymałość samego materiału w starciu z falami naddźwiękowymi. Miało to rzecz jasna na celu zapewnienie jak najbardziej miarodajnych warunków pomiarowych.
Czytaj też: Nowy materiał bije inne na głowę. W jego wytrzymałość aż trudno uwierzyć
Gdy przyszła pora na wykonanie kontrolowanych uderzeń, członkowie zespołu badawczego wystrzeliwali w kierunku próbek mikrocząstki szkła z prędkością do 900 metrów na sekundę. Każda taka kolizja była szczegółowo rejestrowana, a następnie analizowana. Wszystko po to, by jak najlepiej rozeznać się w konsekwencjach uderzeń. O ile “zwykłe” materiały podlegały liczniejszym i większym uszkodzeniom, tak metamateriały wykazywały znacznie wyższą odporność na zniszczenia.
