Pirinç, dünyanın en önemli gıda ürünlerinden biri olarak bilinir. Ancak bilim insanları şimdi bu tahılın yeni nesil akıllı malzemelere ilham kaynağı olabileceğini gösterdi.
Araştırmacılar, sıkıca paketlenmiş pirinç tanelerinin basınç altında alışılmadık bir davranış sergilediğini keşfetti. Taneler yavaş sıkıştırıldığında nispeten güçlü kalıyor. Ancak hızla sıkıştırıldıklarında zayıflıyorlar. Bu şaşırtıcı özellik sayesinde bilim insanları, yumuşak robotlarda otomatik olarak sertliğini ayarlayabilen ve darbenin şiddetine göre farklı tepki veren koruyucu ekipmanlarda kullanılabilecek bir malzeme geliştirdi.
Pirincin tuhaf bir özelliği, bilim insanlarının çarpma hızına göre kendi davranışını değiştiren akıllı bir malzeme yaratmasını sağladı. Kaynak: Shutterstock
Birmingham Üniversitesi liderliğindeki uluslararası araştırma ekibi bulgularını Matter dergisinde yayımladı.
Pirincin Basınca Alışılmadık Tepkisi
Deneyler, sıkıca paketlenmiş pirinç tanelerinin yükün uygulanma hızına bağlı olarak çok farklı tepki verdiğini ortaya koydu. Yüksek yükleme hızlarında malzeme belirgin şekilde zayıflıyor.
'Hızla yumuşama' olarak bilinen bu olgu, çoğu malzemede nadir görülüyor. Araştırmacılar bunun, kuvvetler hızlı uygulandığında pirinç taneleri arasındaki sürtünmenin keskin bir şekilde düşmesinden kaynaklandığını buldu. Sonuç olarak, yükü taşımaya yardımcı olan iç kuvvet ağları zayıflıyor.
Ekip bu sıra dışı özelliği kullanarak doğada bulunmayan davranışlar sergilemek üzere tasarlanmış mühendislik ürünü bir kompozit yapı olan yeni bir metamalzeme geliştirdi.
Kendini Uyarlayan Metamalzeme
Yeni malzemeyi oluşturmak için araştırmacılar, pirinç bazlı granül birimleri hızlı yüklemede güçlenen kum gibi malzemelerle birleştirdi. Sonuçta yavaş hareketlerle ani darbelere farklı tepki verebilen granül bir metamalzeme ortaya çıktı.
Duruma bağlı olarak malzeme, hiçbir elektronik aksam, sensör veya aktif kontrol sistemi olmadan bükülebiliyor, burkulabiliyor veya farklı şekillerde sertleşebiliyor.
