Acest metamaterial este cel mai solid compus din Univers

Oamenii de știință au demonstrat că structura noului metamaterial construit 3D este prima de acest fel care reușește să atingă limitele teoretice ale rigidității.

Denumit Isomax, acest material este de fapt o spumă tare care are la bază o construcție repetitivă a celulelor de formă geometrică. Structurile de acest tip sunt un exemplu pentru ceea ce înseamnă material heterogen (care este alcătuit din componente diferite) și în ciuda faptului că Isomax are în componența sa aer și spațiu gol, acesta este de fapt cel mai solid compus construit vreodată, conform Science Alert.

„Geometria Isomax-ului atinge o rigiditate maximă în toate direcțiile”, menționează cercetătorul Jonathan Berger. Acesta a conceput structura materialului în 2015, iar ideea sa a fost de a găsi o structură celulară repetitivă 3D. Acest material trebuia să aibă o densitate cât mai mică, în ceea ce privește masa sa totală, și cea mai mare rigiditate și rezistență posibilă.

În noul studiu, Berger și echipa pe care o conduce și-au susținut modelarea computerizată inițial cu noi calcule care demonstrează că structura geometrică a Isomax-ului atinge limitele rigidități, așa cum au fost ele expuse în teorema Hashin-Shtrikman.

Acest material nu a fost încă creat, dar ceea ce îl face să fie atât de rigid este faptul că este conceput prin combinarea a două forme geometrice de bază -un triunghi și o cruce. Având la bază cele două motive, structura Isomax-ului este creată dintr-un număr de piramide susținute de pereți interiori.

Din acest motiv, pereții interiori ai materialului pot rezista perfect forțelor care sunt aplicate asupra lor, în timp ce forma piramidală îi oferă stabilitate și rezistă oricăror forțe, indiferent de direcția din care acestea sunt aplicate.

Partea cea mai interesantă este că structura celulară a Isomax-ului ne arată că materialul este în fond doar spațiu gol. Din acest motiv, spuma este foarte ușoară, în ciuda faptului că are o rezistență foarte mare. Cercetătorii l-au descris ca „cea mai eficientă spumă din Univers”.

Ceea ce trebuie să facă specialiștii în continuare este să găsească o modalitate eficientă prin care să construiască structura materialului și să găsească apoi întrebuințări pentru acesta în lumea reală.  Odată realizat, echipa susține că acest metamaterial poate fi folosit la orice, de la materiale de izolare fonică și termică, la dispozitive prostetice. De asemenea, se întrevăd aplicații și în domeniul roboticii și al ingineriei spațiale.