Дослідження унікальної реакції рисових зерен
11 червня опубліковано дослідження, яке висвітлює унікальну реакцію щільно упакованих рисових зерен під тиском. Виявлено, що поведінка цього матеріалу залежить від швидкості прикладання сили: повільне стискання зміцнює його, тоді як швидкий удар послаблює через зниження тертя.
Експерименти показали, що щільно упаковані рисові зерна демонструють унікальну реакцію під тиском. Реакція залежить від швидкості прикладання сили. Під час повільного стискання зерна тримають форму і залишаються міцними, однак у разі раптового та швидкого удару матеріал слабшає. Це явище називається зниженням швидкості тертя, при якому рівень тертя між окремими рисовими зернами стрімко падає, а внутрішні силові ланцюжки, які зазвичай утримують навантаження, миттєво руйнуються.
Створення метаматеріалу
На основі отриманих даних інженери об'єднали гранульовані частинки на основі рису з іншими матеріалами, такими як пісок, що призвело до створення унікального композитного метаматеріалу. Цей матеріал може самостійно згинатися, деформуватися або затвердівати залежно від ситуації без використання мікросхем, датчиків чи акумуляторів.
Доктор Мінчао Лю, який представляє Бірмінгемський університет, зазначає: "Замість того, щоб програмувати конструкцію електронно, учені дозволили законам фізики ухвалювати рішення за пристрій: швидкі навантаження запускають один тип поведінки матеріалу, а повільні - зовсім інший."
Ця нова технологія відкриває перспективи для розвитку м'якої робототехніки, а також може бути використана в медицині та під час складних хірургічних операцій. Рисовий метаматеріал ідеальний для створення спортивного й військового захисного спорядження, що підкреслює його потенціал у різних сферах застосування.
Дослідження та розробка метаматеріалу на основі рисових зерен демонструють важливість фізичних властивостей матеріалів у створенні нових технологій. Використання природних матеріалів, таких як рис, може стати основою для інновацій у багатьох галузях, зокрема в медицині та інженерії. Подальші дослідження можуть привести до нових застосувань у сфері захисту та адаптивних систем, які реагують на зміни в навантаженнях без електронних компонентів.