دانه برنج میتواند به قطعات الکترونیکی تبدیل شود!

به زودی برنج به ماده‌ای فراتر از غذای خوراکی تبدیل می‌شود. محققان کشف کرده‌اند دانه‌های بسته بندی شده برنج برحسب سرعتی که فشرده می‌شود، قدرت را تغییر می‌دهند.

به گزارش مجله خبری نگار/سیناپرس، از این ویژگی برای طراحی مواد متا جدید استفاده می‌شود. مواد متا جدید کامپوزیت‌های مهندسی شده‌ای با رفتار‌هایی هستند که مواد طبیعی نمی‌توانند مانند آنها رفتار کنند. هنگامیکه برنج به آرامی فشرده می‌شود، استحکام خود را حفظ می‌کند. فشرده شدن سریع، آن را ضعیف می‌کند، پدیده‌ای که نرم شدن تدریجی نامیده می‌شود. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که اصطکاک بین دانه‌های برنج تحت بار سریع کاهش می‌یابد و در نتیجه نیروی داخلی شبکه‌ها که به طور نرمال از ماده پشتیبانی می‌کند، تضعیف می‌شود.

محققان متوجه شدند با ترکیب برنج و مواد دانه که تحت فشار بار سریع مستحکم می‌شوند، مانند شن، می‌توان کامپوزیت‌هایی ایجاد کرد که براساس شیوه کنترلشان واکنش مختلفی از خود نشان می‌دهند.

این مواد می‌توانند بدون نیاز به قطعات الکترونیکی، حسگر‌ها یا کنترل فعال، خم شوند، خم شوند یا سخت شوند. مینگچائو لیو از دانشگاه بیرمنگام در این باره می‌گوید: برنج ممکن است بیشتر به عنوان یک غذای اصلی در سطح جهان شناخته شود، اما به ندرت با مهندسی پیشرفته مرتبط است. تحقیقات ما نشان می‌دهد که می‌تواند اساس دسته جدیدی از مواد کاربردی را تشکیل دهد.

پژوهشگران به جای کنترل مواد با تجهیزات الکترونیک، از علم فیزیک بهره بردند. آنها به جای اینکه به ساختار دستور دهند چطوری واکنش نشان دهد، اجازه دادند خواص فیزیکی تصمیم بگیرند. لیو در این باره می‌گوید: بار‌های سریع یک رفتار را تحریک می‌کنند، بار‌های آهسته رفتار دیگری را. چنین رویکردی به مهندسان امکان می‌دهد سیستم‌هایی بسازند که به طور خودکار به فشار و سرعت واکنش نشان می‌دهند.

چنین مواد متای حساس به سرعتی در روباتیک نرم کاربرد دارند. روبات‌های ساخته شده از این مواد می‌توانند سبک‌تر، ایمن‌تر و سازگارتر از ماشین‌های فلزی سنتی باشند. آنها به انسان‌ها کمک می‌کنند، در محیط‌های خشن حرکت کنند یا کار‌های ظریفی مانند جراحی انجام دهند. این تحقیق همچنین به تجهیزات محافظ پوشیدنی اشاره دارد که با سرعت ضربه سازگار می‌شوند. کلاه ایمنی، پد یا سایر دستگاه‌ها می‌توانند تحت شوک‌های ناگهانی به طور ایمن تغییر شکل دهند یا در طول ضربات سریع انرژی را جذب کنند تا از آسیب‌دیدگی جلوگیری شود.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری