Metaciecze charakteryzują się możliwością zmiany sprężystości oraz modyfikacji właściwości optycznych czy lepkości. Poza tym w grę wchodzi wspomniane już przechodzenie między stanami. Toruje to drogę do całej masy zastosowań, na przykład w postaci tworzenia rozbudowanych siłowników hydraulicznych, programowania robotów, inteligentnych amortyzatorów czy urządzeń optycznych umożliwiających przechodzenie między stanami przezroczystymi i nieprzezroczystymi.
Czytaj też: Historyczne dokonanie fizyków. Udało im się zarejestrować dźwięk ciepła w nadcieczy
Taka niecodzienna ciecz testowana przez badaczy ze Stanów Zjednoczonych stanowi zawiesinę niewielkich rozmiarów kulek elastomeru. Ich średnica wynosi od 50 do 500 mikronów, a w obecności ciśnienia uginają się one, co wpływa na właściwości badanego płynu. O kulisach prowadzonych eksperymentów i płynących z tego tytułu wnioskach autorzy piszą na łamach Nature.
Jak wyjaśniają badacze, metaciecze mają wyjątkową zdolność płynięcia i dostosowywania się do kształtu pojemnika, co odróżnia je od metamateriałów pozostających w stanie stałym. Członkowie zespołu badawczego postawili sobie za cel stworzenie metacieczy, która wykazywałaby te cechy, ale jednocześnie otwierała drzwi do stworzenia platformy pozwalającej na programowalne aspekty takie jak ściśliwość, lepkość czy właściwości optyczne.
Metaciecz stworzona przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych może być wykorzystywana na szereg sposobów
Jak powiedzieli, tak zrobili. Inżynierowie stworzyli setki tysięcy kapsułek wypełnionych powietrzem, a następnie umieścili je w oleju silikonowym. Gdy pojawia się nacisk, kapsułki zaczynają przypominać kształtem soczewki, natomiast usunięcie tego nacisku sprawia, że powracają do pierwotnej formy. Zmiana warunków prowadzi do modyfikowania właściwości cieczy, co przekłada się na zachowanie elementów wypełnionych takim płynem. Naukowcy zademonstrowali tę zależność w hydraulicznym ramieniu robota.
Ciecz dostosowywała się do panującego ciśnienia, natomiast ramię było w stanie podnieść jajko, owoc czy szklaną butelkę bez konieczności programowania i bez ryzyka uszkodzenia próbki. Zmianom ulegają także właściwości optyczne samej metacieczy. Płyn może na przykład stać się nieprzezroczysty bądź zacząć koncentrować światło i zwiększać przejrzystość.
Czytaj też: Tym sposobem stopią dowolny materiał. Długo poszukiwana metoda oszczędzi czas i pieniądze
To również zapewnia kuszącą perspektywę, gdyż mówi się chociażby o projektowaniu atramentów zmieniających kolor pod wpływem nacisku. Jakby tego było mało, zarejestrowano przechodzenie między stanem newtonowskim i niewnowtonowskim wraz ze zmianami temperatury i nacisku. W przyszłości autorzy dotychczasowych postępów chcieliby skupić się na właściwościach termodynamicznych i dźwiękowych, co wydłuży listę potencjalnych zastosowań.
