Większość materiałów zwiększa swoje wymiary podczas ogrzewania, co w przypadku konstrukcji narażonych na zmiany temperatur powoduje wiele problemów.

Jeśli dwa połączone ze sobą materiały rozszerzają się w różnym stopniu, ich ogrzewanie może prowadzić do zniekształceń i pękania. Dzieje się tak w przypadku budynków, mostów, elektroniki i wszelkich obiektów narażonych na znaczne zmiany temperatury. Dlatego uzyskanie materiału kurczącego się przy ogrzewaniu było bardzo pożądane.

Quiming Wang z University of Southern California w Los Angeles wraz ze współpracownikami uzyskał taki materiał za pomocą drukarki 3D, tworząc przestrzenną strukturę z dwóch materiałów, które rozszerzają się przy ogrzewaniu. Dzięki temu powstała struktura, która kurczy się pod wpływem ciepła.

Trik polega na umieszczeniu wewnątrz luźnej kratownicy materiału, który rozszerza się szybciej, zaś na zewnątrz - materiału rozszerzającego się wolniej. Wzrost temperatury takiego kompozytu sprawia, że wewnętrzny materiał rozszerza się do wewnątrz struktury, pociągają za sobą zewnętrzny. W rezultacie całość się kurczy.

Odpowiednio dobierając składowe można uzyskać w ten sposób kompozyty o z góry założonych właściwościach – na przykład plomby dentystyczne o takiej samej rozszerzalności, jak ząb, niepowodujące problemów w zetknięciu z gorącym płynem.

Można by również uzyskać odporne na zmiany temperatury układy elektroniczne czy satelity, które nie wibrują pod wpływem słonecznego gorącą.

Kolejnym potencjalnym zastosowaniem mogą być podstawki pod panele słoneczne. Pod wpływem promieniowania Słońca nagrzewana przez nie strona kurczyłaby się, odchylając panel ku Słońcu – jak w przypadku słonecznika. (PAP)

pmw/ zan/