大米把自身的特性变成了机器人和防护装备的一部分

大米把自身的特性变成了机器人和防护装备的一部分。米粒在被挤压的时候,速度不同,它的硬度也不一样。科学家们注意到了这一点,把它变成了一种特别的复合材料,叫超材料。当给这种材料慢慢加力的时候,它会变硬;要是加力快了,它就会变软。这叫做“速率软化”。原因是快加力的时候,米粒之间的摩擦力变小了,本来支撑结构的力量网也就松了。 刘明超博士在英国伯明翰大学工作,他觉得这个发现很有意思。大米平时就是大家用来吃饭的,很少有人想到它能用到高科技上。他说大米可以变成新型功能材料的基础。 这个团队没让电子设备来控制材料,而是让物理原理自己发挥作用。刘博士说,“不是我告诉材料怎么反应,而是物理原理告诉它:快速加载就做这个,慢速加载就做那个。”这样一来,工程师就能做出能自己应付应力和速度变化的系统了。 这种对速度敏感的材料对软体机器人很有用。用这种材料做的机器人可能比金属机器人更轻、更安全、更能适应环境。它们可以帮人干活、在危险的地方跑来跑去或者做精细的手术。研究还提到了一种新的防护装备,头盔或者护垫可以在突然撞击的时候安全变形或者吸收能量保护身体。 这个发现的意义在于让普通的颗粒物质变成了智能系统。通过研究大米对不同加载速度的反应,工程师们找到了设计蓝图,能造出不用额外硬件就能自己调节软硬程度的材料。这可能会带来新一代靠物理原理驱动的机器和防护装备。用大米这种简单的材料,设计师就能造出能自然感知外力的结构了。 这个研究发表在《Matter》期刊上。如果朋友们喜欢,就去关注“知新了了”吧!