Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology zaprezentowali nową klasę materiałów określanych jako programowalne metamateriały mechaniczne. Jednym z najważniejszych etapów tych badań była publikacja wyników prac nad systemem projektowania trójwymiarowych struktur, które pozwalają precyzyjnie sterować właściwościami mechanicznymi materiału poprzez zmianę jego geometrii i parametrów strukturalnych. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Communications na początku 2026 roku, a sama technologia była rozwijana w laboratorium mechaniki materiałów na MIT w poprzednich latach.

Metamateriały to specjalna klasa materiałów, których właściwości nie wynikają głównie z chemicznego składu, lecz z architektury ich mikrostruktury.

Oznacza to, że ten sam materiał bazowy może zachowywać się zupełnie inaczej w zależności od tego, jak zostanie ułożona jego wewnętrzna sieć mikroskopijnych elementów. Dzięki odpowiedniemu projektowaniu geometrycznemu można uzyskać materiały wyjątkowo lekkie, bardzo wytrzymałe, a nawet takie, które zmieniają swoje właściwości pod wpływem obciążenia.  Zespół MIT opracował system projektowania trójwymiarowych struktur przypominających tkane mikroskopijne sieci włókien. Każde z włókien i połączeń można zaprojektować w modelu komputerowym tak, aby materiał w jednym miejscu był bardziej miękki, a w innym znacznie sztywniejszy. Dzięki temu możliwe jest zaprogramowanie sposobu, w jaki materiał reaguje na siły mechaniczne. W praktyce oznacza to, że jeden obiekt może zmieniać sztywność, odkształcać się w kontrolowany sposób lub rozkładać naprężenia według wcześniej zaprojektowanego schematu. Nowy system łączy trzy elementy, które dotąd rzadko występowały razem. Pierwszym jest oprogramowanie pozwalające zaprojektować złożoną strukturę materiału na poziomie pojedynczych włókien. Drugim jest symulacja komputerowa przewidująca, jak materiał będzie się deformował pod wpływem sił. Trzecim jest technologia druku trójwymiarowego, która pozwala taką strukturę fizycznie wytworzyć. Dzięki temu projektanci mogą tworzyć materiały o właściwościach mechanicznych dopasowanych dokładnie do konkretnego zastosowania. Programowalne metamateriały otwierają nowe możliwości w wielu dziedzinach inżynierii. W architekturze mogą umożliwić budowę konstrukcji, które zmieniają swoją sztywność w zależności od obciążenia lub wiatru. W robotyce mogą stać się podstawą elastycznych elementów przypominających tkanki biologiczne. W projektowaniu produktów mogą doprowadzić do powstania materiałów, które jednocześnie są lekkie, odporne na uderzenia i zdolne do kontrolowanego odkształcania. Choć technologia wciąż znajduje się na etapie badań laboratoryjnych, wielu inżynierów uważa ją za jeden z najbardziej obiecujących kierunków rozwoju materiałów konstrukcyjnych. Zamiast projektować przedmioty z gotowych materiałów, przyszli projektanci mogą programować same właściwości materii poprzez zmianę jej wewnętrznej struktury. W takim podejściu materiał przestaje być biernym tworzywem, a staje się aktywnym elementem systemu zaprojektowanym tak samo precyzyjnie jak oprogramowanie.