Creato un metamateriale che si restringe se riscaldato

È un fatto scientifico ben noto: qualsiasi materiale si espande quando viene riscaldato. Tuttavia, un team di scienziati americani è andato, come si suol dire, contro le leggi della fisica, avendo ottenuto un metamateriale mediante la stampa 3D, che si restringe se riscaldato.

Il lavoro per la sua realizzazione è stato svolto nell'ambito del programma DARPA per lo studio di materiali con architettura microstrutturale controllata. Il risultato è stato un metamateriale leggero con un coefficiente di espansione termica negativo.

Alla ricerca hanno preso parte scienziati del Livermore National Laboratory, della University of Southern California e del Massachusetts Institute of Technology. Nel processo di stampa 3D, hanno utilizzato la cosiddetta microstereolitografia di proiezione, con l'aiuto della quale è stato formato un complesso bi-materiale 3D, costituito da due sostanze con una struttura cellulare.

In esso, i raggi microscopici sono combinati con i vuoti. La geometria è costruita in modo tale che quando riscaldato, un materiale si espande più del secondo, di conseguenza, l'intera struttura si contrae in tre dimensioni. Come assicurano gli scienziati, la struttura delle cellule può cambiare nell'intervallo da decine a centinaia di gradi, per cui la loro geometria e struttura spaziale saranno fissate rigidamente e non si espanderanno né si contrarranno.

Il campo di applicazione del nuovo materiale comprende la creazione di fissaggi passivi di parti in microcircuiti, fissaggi ottici di alta precisione, nonché in guarnizioni speciali in luoghi di possibile espansione di strutture di ponti.