Il magnetismo trasforma un nuovo strano materiale da morbido a rigido in una frazione di secondo. Questo metamateriale è composto da una struttura sintetica progettata per comportarsi in modi “inconsueti“. E’ formato da una rete simile a una griglia di tubi di plastica pieni di un fluido che diventa più viscoso se attraversato da un campo magnetico, facendo sì che i tubi si rassodino. Il materiale potrebbe contribuire a rendere più adattabili i robot o le armatura, i ricercatori segnalano online la scoperta il 7 dicembre in Science Advances.
Christopher Spadaccini, ingegnere dei materiali presso il Lawrence Livermore National Laboratory in California, ha sviluppato dei reticoli stampati in 3-D composti da montanti di plastica lunghi 5 millimetri e iniettati con una miscela di minuscole particelle di ferro e olio. In assenza di un campo magnetico, le microparticelle di ferro rimangono sparse a caso in tutto l’olio. Ma vicino a un magnete, queste microparticelle di ferro si allineano in catene lungo le linee del campo magnetico, rendendo il fluido viscoso e i reticoli più rigidi.
Un solido pezzo di materiale riempito di microparticelle di ferro sarebbe pesante e costoso da realizzare. Costruire strutture tubolari per lo più open space rende questo materiale più leggero, afferma il coautore Julie Jackson, un ingegnere di Lawrence Livermore.
Un reticolo di tubi di plastica costituito da molte “celle unitarie” ripetute viene iniettato con una miscela di microparticelle di ferro e olio per creare un metamateriale che cambia la sua rigidità attorno ai magneti.
Gli studi in laboratorio
I ricercatori hanno testato le singole “cellule unitarie” del nuovo materiale: strutture vuote a forma di matrice che possono formare collettivament ereticoli più grandi. Spostare una cella unitaria da circa otto centimetri ad un centimetro di distanza da un magnete ha aumentato la sua rigidità di circa il 62 percento.
Nelle tecnologie future, questo materiale potrebbe essere associato a dispositivi che utilizzano l’elettricità per generare campi magnetici, chiamati elettromagneti. Il materiale che diventa più morbido o più rigido su richiesta potrebbe essere usato per realizzare pastiglie o caschi sportivi di prossima generazione con assorbimento dell’impatto regolabile, afferma Jackson. I robot con rigidità variabile possono comprimersi in piccoli spazi, ma poi essere abbastanza robusti da trasportare o spostare altri oggetti.
