Geometriset mallit, jotka juontavat 1000 vuotta, voisivat auttaa luomaan futuristisia materiaaleja, joita voitaisiin yhtenä päivänä käyttää uuden lääketieteellisen tekniikan ja edistyneiden satelliittien rakentamiseen. Aikaisemmin tällä viikolla American Physical Society -yhtiön maaliskuussa pidetyssä kokouksessa ryhmä tutkijoita McGill-yliopistosta esitteli uudenlaista materiaalia, joka vetää islamin taidetta venyttääkseen uusia tapoja.
Asiaan liittyvä sisältö
- Tutkijat siirtyvät lähempänä näkymättömyyden luomista
Useimmissa materiaaleissa puuvillasta kumiin vetämällä ne yhteen suuntaan saa ne supistumaan toiseen ja menettävät alkuperäisen muodon. Tämä johtuu siitä, että materiaalin venyttäminen voi muuttaa sen geometrista rakennetta. Kun vedetään jotain kuminauhaa, tämä jännitys venyy kumin ulos, jolloin se on ohuempi prosessissa. Mutta McGillin yliopiston tutkijat Ahmad Rafsanjani ja Damiano Pasini ovat huomanneet, että integroimalla tietyt kuviot materiaaliin, se voi tosiasiassa tulla leveämmäksi ohuemman sijaan, kun sitä venytetään yhteen suuntaan, Jonathan Webb raportoi BBC: lle .
"Perinteisissä materiaaleissa, kun vedät yhteen suuntaan, se supistuu muihin suuntiin", Rafsanjani kertoi esityksessään. "Mutta" Auxetic "-materiaaleilla niiden sisäisen arkkitehtuurinsa vuoksi, kun vedät yhteen suuntaan, ne laajentuvat sivusuunnassa."
Aukeettiset materiaalit ovat yksi esimerkki niin sanotusta ”metamateriaalista” - materiaaleista, jotka on suunniteltu antamaan niille ominaisuuksia, joita ei luonnossa ole luonnossa. Viime vuosina insinöörit ovat tutkineet mahdollisuutta luoda metamateriaaleja, joilla on kaikenlaisia outoja ominaisuuksia, kuten silikonikerroksista valmistettu ”meta-iho”, joka voi tehdä kohteista näkymättömiä tutkalle, tai ”näkymättömyyden kaapeleita”, jotka voivat todella taivuttaa sähkömagneettista säteilyä kuten valo. Auxetic-metamateriaaleilla on kyky laajentua joka suuntaan, kun ne venytetään ja napsautetaan takaisin takaisin pienempään muotoonsa, Shannon Hall raportoi New Scientistille .
Kaksi kuviota löytyi Iranin 1000-vuotiaasta Karraqanin hautotorneista. (Ahmad Rafsanjani ja Damiano Pasini / McGill University) Rafsanjani ja Pasini etsivät geometrisia kuvioita, jotka saattavat auttaa luomaan joustavia metamateriaaleja, kun he törmäsivät mallisarjasta, joka löydettiin muinaisten Iranin haudojen rakentamista 1000-vuotiaista tornista.
"Kun katsot islamilaisia aiheita, siellä on valtava geometriakirjasto", Rafsanjani sanoi esityksen aikana. "Näiden kahden tornin seinistä löytyy noin 70 erilaista arkkitehtuuria: testelöinnit ja curlicue-kuviot."
Kaksi tutkijaa havaitsivat, että kun ne leikkasivat kaksi näistä geometrisista kuvioista kumilevyiksi laserleikkurilla, levyt voivat laajentua, kun niitä vedettiin, ja kutistua työnnettäessä, kuten Hobermanin pallo.
Vaikka mallit ovat sinänsä kauniita, ne ovat ainutlaatuisia siinä mielessä, että ne voivat pitää molemmat muodot ilman apua. Muita ”bistabiilia” metamateriaaleja on kuvattu aikaisemmin, mutta kuten Webb raportoi, ne vaativat enimmäkseen monimutkaisia, origami-tyyppisiä taitteita ja monilla on vaikea ylläpitää laajennettua tilaa. Rafsanjani kertoo, että nämä mallit voitaisiin sisällyttää kaikkeen suunnitteluun uusien stenttien suunnitella pitämään suonet tai valtimoiden avoinna uudentyyppisille satelliiteille tai aukeavat aurinkopaneelit.
"Näitä malleja on helpompi valmistaa; tarvitset vain laserleikkurin", Rafsanjani sanoi.
