Il MIT sta guidando la ricerca sulla resistenza agli impatti supersonici grazie a una tecnologia pionieristica: i metamateriali microscopici. In uno studio pubblicato recentemente su Proceedings of the National Academy of Sciences, gli ingegneri del MIT hanno presentato un nuovo approccio per testare la resilienza di queste innovative strutture, aprendo la strada a soluzioni protettive avanzate per varie applicazioni.
I metamateriali sono materiali progettati con architetture microscopiche che conferiscono loro proprietà eccezionali. Gli ingegneri del MIT hanno sospeso minuscoli reticoli di metamateriali tra strutture di supporto microscopiche, poi hanno sparato microparticelle a velocità supersoniche per testare la resilienza degli impatti. L'esperimento ha rivelato che alcune architetture metamateriali sono più resistenti agli impatti supersonici rispetto alle loro controparti solide.
Carlos Portela, professore di sviluppo professionale britannico e Alex d'Arbeloff in ingegneria meccanica al MIT, sottolinea l'importanza della microstruttura, affermando che
"la microstruttura del materiale è importante, anche con una deformazione ad alto tasso."
Il team mira a identificare strutture resistenti agli urti per creare rivestimenti o pannelli leggeri e protettivi per veicoli spaziali, veicoli, caschi e altro.
Gli esperimenti del MIT coinvolgono microparticelle sparate a velocità supersoniche per testare la resilienza di vari metamateriali. Le immagini catturate con telecamere ad alta velocità mostrano che i metamateriali reticolati resistono agli impatti, mentre i materiali solidi mostrano crepe e danni più gravi.
Il lavoro del MIT si basa su esperimenti precedenti su materiali ultraleggeri a base di carbonio. Questi nuovi test mirano a identificare rapidamente architetture di metamateriali resilienti per sviluppare soluzioni avanzate. Gli ingegneri sono entusiasti della possibilità di eseguire molti di questi esperimenti su un banco di lavoro, accelerando la convalida di materiali nuovi e ad alte prestazioni.
In futuro, il team prevede di utilizzare questo approccio per identificare nuovi progetti di metamateriali adatti a dispositivi protettivi, indumenti, rivestimenti e pannelli più resistenti e leggeri, aprendo nuove prospettive nell'ambito della sicurezza e della protezione.