В недавнем исследовании, опубликованном в Сообщения о природе, дневник Природа Исследователи из Университета Миссури и Чикагского университета разработали искусственный материал, называемый метаматериалом, который может реагировать на окружающую среду, самостоятельно принимать решения и выполнять действия, не управляемые человеком. Например, беспилотный летательный аппарат, осуществляющий доставку, может оценить окружающую среду, включая направление ветра, скорость или дикую природу, и автоматически изменить курс, чтобы безопасно завершить доставку.

Гуолян Хуан, заведующий кафедрой инженерии Хубера и Хелен Крофт и соавтор исследования, сказал, что механическая конструкция их нового искусственного материала включает в себя три основные функции, также присущие материалам, встречающимся в природе: восприятие, обработка информации и приведение в действие, или движение.

Некоторые примеры этих природных материалов включают быструю реакцию листовых челюстей венерианской мухоловки, чтобы поймать насекомое, хамелеоны меняют цвет своей кожи, чтобы сливаться с окружающей средой, и сосновые шишки, меняющие свою форму в ответ на изменения влажности воздуха, сказал Хуан.

"По сути, мы контролируем, как этот материал реагирует на изменения внешних раздражителей, обнаруженных в его окружении", - сказал Хуан. "Например, мы можем применить этот материал для стелс-технологий в аэрокосмической промышленности, прикрепив материал к аэрокосмическим конструкциям. Это может помочь контролировать и уменьшать шумы, исходящие от самолета, такие как вибрация двигателя, что может увеличить его многофункциональные возможности ".

Материал использует компьютерный чип для управления обработкой информации, необходимой для выполнения требуемых действий, а затем использует электрическую энергию для преобразования этой энергии в механическую. Следующий шаг исследователей - реализовать свою идею в реальной среде.

"Реализация активных метаматериалов с нечетной микрополярной эластичностью" была опубликована в Сообщения о природе. В число соавторов входят Яньян Чен и Сяопэн Ли из Университета МУ, а также Колин Шейбнер и Винченцо Вителли из Чикагского университета.

Финансирование осуществляется за счет грантов Управления научных исследований ВВС (AF9550-18-1-0342 и AF 9550-20-0279), Армейское исследовательское управление (W911NF-18-1-0031 и W911NF-19-1-0268 ) и стипендия Национального научного фонда для аспирантов (1746045). Ответственность за содержание несут исключительно авторы и не обязательно отражают официальную точку зрения финансирующих агентств.