استفاده از برنج در ساخت روبات‌ها و تجهیزات مقاوم در برابر ضربه

به گزارش خبرنگار پژوهندگان عصر ، از این ویژگی برای طراحی مواد متا جدید استفاده می شود. مواد متا جدید کامپوزیت های مهندسی شده ای با رفتارهایی هستند که مواد طبیعی نمی توانند مانند آنها رفتار کنند. هنگامیکه برنج به آرامی فشرده می شود، استحکام خود را حفظ می‌کند. فشرده شدن سریع، آن را ضعیف می‌کند، پدیده‌ای که نرم شدن تدریجی نامیده می‌شود. این پدیده زمانی رخ می دهد که اصطکاک بین دانه های برنج تحت بار سریع کاهش می یابد و در نتیجه نیروی داخلی شبکه ها که به طور نرمال از ماده پشتیبانی می کند، تضعیف می شود.

محققان متوجه شدند با ترکیب برنج و مواد دانه که تحت فشار بار سریع مستحکم می شوند، مانند شن، می توان کامپوزیت هایی ایجاد کرد که براساس شیوه کنترلشان واکنش مختلفی از خود نشان می دهند.

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 می گوید: 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 می گوید: بارهای سریع یک رفتار را تحریک می‌کنند، بارهای آهسته رفتار دیگری را.چنین رویکردی به مهندسان امکان می دهد 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 می کنند، 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.