Her er materialet, der skrumper, når det bliver varmet op
Materialer udvider sig, når de bliver varmet op. Det er børnelærdom og passer også meget godt i virkeligheden.
Der kendes kun meget få naturligt forekommende materialer, som eksempelvis zirkonium tungstat ZrW2O8, der har en negativ termisk udvidelseskoefficient.
Nu har en række forskere fra amerikanske universiteter fremstillet et materiale opbygget af elastiske polymerer og kobber, der samlet set har en negativ udvidelseskoefficient. Det nye sammensatte materiale eller metamateriale er beskrevet i en artikel i Physical Review Letters
Materialet skrumper kun 0,6 pct., når det opvarmes fra stuetemperatur til 282 grader celsius. Det kan synes af lidt, men det afgørende er rent faktisk, at materialet ikke udvider sig, for termisk udvidelse kan være et problem ved mange anvendelser.
Forskerne peger selv på, at materialer, der ikke udvider sig, kan være af interesse for computerchips, som kan bøjes og deformeres, når de opvarmes gennem længere tid.
Også i mange andre situationer er termisk udvidelse af materialer et stort problem, men det det vil nok kræve en del videreudvikling for at bringe omkostningerne ned. Det vil være nødvendigt, hvis sådanne metamaterialer skal finde anvendelse i større mængder.
Det er ikke kun amerikanerne, der fører sig frem på dette felt.
Kinesiske forskere har også for nylig udviklet et metamateriale med negativ termisk udvidelseskoeffecient, som de har beskrevet i en artikel i ACS Applied Materials & Interfaces.
Massachusetts Institute of Technology har produceret denne video, der viser, hvordan det nye materiale fremstilles og opfører sig under temperaturforandringer. Det er specielt den nye fremstillingsteknologi, der forskningsmæssigt er det mest interessante.
