خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ گزارش میدهد که ویژگیهای خاصی در طراحی مواد متا جدید مورد استفاده قرار میگیرد. این مواد شامل کامپوزیتهای مهندسی شدهای هستند که رفتارهایی فراتر از تواناییهای مواد طبیعی از خود نشان میدهند. محققان دریافتند که فشردهسازی آرام برنج باعث حفظ استحکام آن میشود، اما فشردهسازی سریع منجر به تضعیف برنج میگردد؛ این پدیده نرم شدن تدریجی نامیده میشود، که ناشی از کاهش اصطکاک بین دانههای برنج تحت بار سریع است.
تحقیقات جدید نشان میدهد که با ترکیب برنج و موادی که تحت فشار سریع تقویت میشوند، میتوان کامپوزیتهایی تولید کرد که از خود واکنشهای متفاوتی نشان میدهند. این مواد بدون نیاز به حسگرها یا کنترلهای الکترونیکی، قابلیت انحنای خود را دارند و میتوانند سخت یا نرم شوند. مینگچائو لیو از دانشگاه بیرمنگام اظهار میکند که برنج معمولاً به عنوان یک غذای اصلی شناخته میشود و ارتباط کمی با مهندسی پیشرفته دارد، اما نتایج تحقیقات نشان میدهد که میتوان از آن به عنوان پایهای برای توسعه مواد جدید استفاده کرد.
محققان به جای استفاده از تجهیزات الکترونیکی، از اصول فیزیکی بهره بردهاند و این اجازه را به خواص فیزیکی دادهاند تا رفتارها را تعیین کنند. لیو توضیح میدهد که بارهای سریع و آهسته میتوانند رفتارهای مختلفی را تحریک کنند. این رویکرد به مهندسان امکان میدهد تا سیستمهایی طراحی کنند که به فشار و سرعت به طور خودکار واکنش نشان دهند.
مواد متای حساس به سرعت، کاربردهای گستردهای در روباتیک نرم خواهند داشت. روباتهایی که با این مواد ساخته میشوند، میتوانند سبکتر، ایمنتر و انعطافپذیرتر از ماشینهای فلزی سنتی باشند و به انسانها کمک کنند تا در محیطهای خشن حرکت کنند یا فعالیتهای دقیقتری همچون جراحی را انجام دهند. این تحقیق همچنین به تجهیزات محافظ پوشیدنی اشاره دارد که میتوانند با تغییر سرعت انطباق یابند و در برابر فشارها به شکل ایمنی عمل کنند؛ به طور مثال، کلاه ایمنی و دیگر وسایل حفاظتی میتوانند در برابر ضربات ناگهانی به طور مؤثری شکل بگیرند و انرژی ضربه را جذب کنند تا از آسیب جلوگیری نمایند.
