Метаматериалы с отрицательной массой, созданные учёными в 2017 году, ускоряются в противоположную сторону при приложении силы.

В 2017 году учёные из Университета Пердью создали первый метаматериал с отрицательной эффективной массой — материал, который нарушает привычный закон Ньютона. Когда на такую структуру воздействуют силой в одном направлении, её компоненты ускоряются в противоположную сторону. Это стало возможно благодаря тщательно спроектированной решётчатой архитектуре из чередующихся массивных блоков и упругих пружин, которая генерирует механический резонанс внутри материала. Физический механизм работает следующим образом: волны и вибрации, распространяющиеся через материал, вызывают колебания его внутренней структуры на определённых резонансных частотах. При достижении этих частот инерционные свойства материала кардинально меняются — его эффективная масса становится отрицательной величиной. Однако эффект проявляется только в узком диапазоне частот, специфичном для каждой конструкции, что ограничивает его универсальность, но позволяет точно настроить поведение материала под конкретные задачи. Практическое значение этого открытия охватывает несколько перспективных областей. В первую очередь, метаматериалы с отрицательной массой находят применение в акустической и вибрационной изоляции: они способны полностью компенсировать нежелательные волны благодаря противофазным колебаниям. Это может революционизировать звукоизоляцию в строительстве, защиту оборудования от вибраций и даже разработку новых типов амортизирующих систем.