
Физики из США и Сингапура напечатали на 3D-принтере каркас звездчатого многогранника, способного уменьшать свой объем при нагревании. При этом пластик, из которого был напечатан материал, вел себя как большинство известных веществ — расширялся. Ученые надеются, что исследования подобных сложных конструкций помогут в будущем создать материал, не меняющий своего объема при нагревании. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics.Большинство известных материалов, за редкими исключениями, при нагревании увеличивают свой объем — это касается стали и других металлов, асфальтобетона, различных полупроводников. Такое поведение связано с тем, что с ростом температуры молекулы в кристаллической решетке начинают интенсивнее колебаться, занимая больше места в пространстве. В результате увеличивается и объем, занимаемый материалом. Тепловое расширение нередко осложняет создание различных объектов. Механическое напряжение, возникающее при нагреве рельсов, дорожного покрытия или даже кремниевых подложек для микроэлектроники, может привести к образованию трещин или сильно деформировать объекты. В некоторых материалах может наблюдаться обратное явление — уменьшение объема с ростом температуры. Самый известный пример такого поведения — вода при температурах от 0 до +3,98 градуса Цельсия. Как правило, отрицательные коэффициенты теплового расширения существуют в узких диапазонах температур.
