Материалы будущего: сжимаются от тепла и расширяются под давлением

Необычные материалы, способные сжиматься при нагревании и расширяться под давлением, вопреки классическим законам термодинамики, были исследованы учёными из Чикагского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Исследователи изучали кислородно-окислительно-восстановительные активные материалы, пишет ИА El.kz со ссылкой на журнал Nature. В стабильном состоянии они ведут себя предсказуемо, но в метастабильном — демонстрируют противоположные реакции: при нагреве сжимаются, а под давлением — расширяются.

По словам учёных, если удастся контролировать такие свойства с помощью окислительно-восстановительных процессов, это откроет путь к созданию так называемых «материалов мечты». Они смогут сохранять форму при температурных колебаниях, что крайне важно для строительства, электроники и энергетики. Например, это поможет избежать деформаций зданий или мостов.

Авторы также рассматривают возможность применения новых материалов в авиации. Конструкция самолёта может стать частью аккумулятора, снижая вес и увеличивая дальность полёта. В условиях перепадов давления и температуры на высоте такие материалы также обеспечат дополнительную защиту.

Кроме того, их метастабильные свойства открывают перспективу «омоложения» батарей: воздействие электричества может возвращать материал в исходное состояние, восстанавливая прежнюю эффективность аккумулятора.

Исследовательская группа продолжит работу над управлением стабильностью этих систем и считает, что открытие способно повлиять как на прикладные технологии, так и на фундаментальные основы физики.