メタ流体: 私たちはそれらについて聞いていましたが、彼らの堅実な「いとこ」である、 メタマテリアル。少なくとも今日までは。ハーバード大学 SEAS のチームは、コマンドに応じて主要な物理的特性を変更できる最初のメタ流体を開発し、ロボット工学や光学などの分野における無数の革新的な応用への道を切り開きました。
「超能力」を持つ液体
主導の研究者 アデル・ジェロウリ e カティア・ベルトルディ は、シリコーン オイルの中に空気を満たした数十万個の小さなエラストマー カプセルを懸濁することにより、この革新的なメタ流体を作成しました。液体内の圧力が増加すると、サイズが 50 ～ 500 ミクロンのこれらの球体が崩壊し、半レンズの形状になります。圧力を取り除くと、カプセルは元の球形に戻ります。
液体に驚くべき性質を与えるのはまさにこの転移です。カプセルの数、厚さ、サイズを変えることで、粘度、圧縮率、さらには流体の不透明度などのパラメータを「調整」できます。メタ流体を望みどおりに変換するための本当の「スイッチ」。
プログラム可能なメタ流体: インテリジェントなセンサーレス液体ロボット工学
プログラム可能なメタ流体の可能性を実証するために、研究者らは油圧式ロボットグリッパーでそれをテストし、形状や抵抗が大きく異なる物体（ガラス瓶、卵、ブルーベリー）を掴めるようにした。通常、このようなさまざまな物体を壊さずにグリップを適合させるには、油圧システムに外部センサーまたは制御装置が必要になります。
この「インテリジェントな」液体を使用すると、これらは何も必要ありません。液体自体がさまざまな圧力に自律的に反応し、そのコンプライアンスを変化させて対象物に基づいてグリップ力を調整します。追加のプログラミングを必要とせず、より多用途で適応性のあるロボットへの第一歩です。
指揮の透明性とその他の驚異
驚きはそれだけではありません。ハーバード大学のチームは、メタ流体が圧力に応じて光学特性も変化することを発見しました。カプセルが球形の場合、光が散乱し、まるで炭酸水の中の気泡のように液体が不透明になります。しかし、それらが絞られると、マイクロレンズのように機能し、光を集中させ、液体を透明にします。
それだけではありません。静止状態では、メタ流体はニュートン流体のように動作し、粘度は温度によってのみ影響を受けます。ただし、球体が崩壊すると、非ニュートン性になります。つまり、「せん断」力を受けるほど、滑りが大きくなります。これは、ある状態から別の状態に移行できる最初のメタ流体です。
メタフルイド、約束に満ちた未来
私たちはまだ魅力的な旅の始まりにすぎません。この研究の後（ここであなたにリンクします) ハーバード大学のチームは、音響や熱力学的特性など、メタ流体の他の特性をすでに調査しています。そして、潜在的な用途は、油圧アクチュエーターからプログラム可能なロボット、衝撃の強さに基づいてエネルギーを散逸できるインテリジェントなショックアブソーバーから、透明度が変化する光学デバイスに至るまで、広大です。
メタマテリアルの利点とコンテナの形状に適応する機能を組み合わせた流体マテリアル。無数の「アコーディオン」カプセルを液体中に懸濁するという、シンプルかつ独創的なアプローチによって可能になった革命。
超能力を備えた流体を実現するための鍵であり、ロボット工学、光学などの世界を変革する準備ができています。
