O nouă descoperire ar putea schimba viitorul roboților și echipamentelor de protecție. Cercetătorii au demonstrat că orezul, un aliment de bază pentru mulți oameni, deține proprietăți neașteptate. Acesta devine mai slab la presiune rapidă, dar își păstrează rezistența sub o presiune lentă. Această cercetare, publicată în revista Matter, deschide calea pentru o nouă clasă de materiale inteligente.
Orezul, un ingredient neașteptat în inginerie
Echipa internațională de cercetători, coordonată de Universitatea din Birmingham, a studiat comportamentul boabelor de orez sub presiune. În loc să se spargă imediat, orezul supus unei forțe rapide devine mai moale. Fenomenul este neobișnuit pentru cele mai multe materiale și este numit „înmuiere dependentă de viteză”. Totul se întâmplă deoarece frecarea dintre boabe scade odată cu viteza, perturbând rețelele interne care susțin sarcina.
Pentru a valorifica această proprietate, oamenii de știință au creat un nou tip de „metamaterial”. Aceasta este o structură proiectată special pentru a avea comportamente care nu se regăsesc în mod natural. Așadar, au combinat particule pe bază de orez cu materiale precum nisipul, care devin mai rezistente la forțe rapide. Rezultatul este un material granular compozit care reacționează diferit în funcție de modul în care este aplicată forța, fără a folosi electronice sau senzori.
„Orezul este cunoscut în primul rând ca aliment de bază la nivel global, dar rareori este asociat cu ingineria avansată,” a declarat Dr. Mingchao Liu. „Cercetarea noastră arată că poate sta la baza unei noi clase de materiale funcționale.”
Aplicații în roboți și echipamente de protecție
Descoperirile ar putea duce la progrese importante în domeniul roboticii. Roboții „moi” ar putea fi mai ușori, mai siguri și mai adaptabili decât cei tradiționali. Astfel de mașinării ar putea interacționa mai ușor cu oamenii, în medii dificile sau în sarcini de precizie, cum ar fi, de exemplu, în intervenții chirurgicale.
Deoarece materialul nu necesită electronice, energia sau senzori, acesta ar putea fi folosit și în echipamentele de protecție. Acesta ar putea reacționa instantaneu la viteza impactului, absorbind energia. Prin deformare controlată materialul ar reduce riscul de accidentare.
Viitorul materialelor „inteligente”
Cercetarea demonstrează modul în care materiale granulare obișnuite pot fi transformate în sisteme inteligente. Aceste metamateriale sensibile la viteză au potențial de a schimba modul în care gândim despre materiale. Acestea au deschis calea spre dezvoltarea a noi tehnologii.
Conform articolui publicat pe Scitechdaily, cercetătorii sunt încrezători că această descoperire va stimula inovația în diverse domenii.
Sursa: Stiripesurse.ro
