كشف فريق بحثي دولي بقيادة جامعة برمنغهام عن تطوير مادة هندسية جديدة تعتمد على خصائص غير متوقعة لحبوب الأرز، ما يفتح المجال أمام تصنيع لينة ومعدات حماية ذكية تتكيف مع ظروف الضغط والصدمات
وأظهرت الدراسة المنشورة في مجلة Matter أن الأرز يصبح أضعف عند ضغطه بسرعة، لكنه يحافظ وقد مكّن هذا الاكتشاف العلماء من تصميم مادة جديدة يمكن استخدامها لبناء قادرة على تغيير صلابتها تلقائياً، إضافة إلى معدات واستُخدمت هذه الخاصية لتطوير "مادة فائقة" مصممة هندسياً لإظهار سلوكيات لا يمكن تحقيقها في المواد الطبيعية
وبيّن الباحثون أن استجابة حبيبات الأرز المكدسة تختلف ويُعرف ضعفها عند السرعات العالية بظاهرة "التليّن المرتبط بالسرعة"، وهي ظاهرة نادرة تحدث بسبب انخفاض الاحتكاك بين الحبيبات بسرعة، ما يضعف شبكات القوى الداخلية التي تدعم الحمل
ولتعزيز خصائص المادة، جمع الفريق وحدات الأرز الحبيبية مع مواد مثل الرمل التي تزداد قوة تحت التحميل السريع، ما أدى إلى إنتاج مادة يمكنها الانحناء أو الانبعاج أو التصلّب بشكل مختلف بين الحركات البطيئة والصدمات المفاجئة، من دون الحاجة إلى إلكترونيات أو أجهزة استشعار أو تحكم نشط
وأكد الباحثون أن هذا العمل يوضح كيف يمكن تحويل المواد الحبيبية اليومية إلى أنظمة هندسية تستجيب بذكاء عبر ومن شأن هذه المواد أن تمكّن تطوير روبوتات لينة أخف وأكثر أماناً وقدرة على التكيف، إلى جانب معدات حماية تتفاعل فوراً مع سرعة الصدمات لحماية المستخدمين من الإصابات
