Modelele geometrice datând de la 1.000 de ani ar putea ajuta la crearea de materiale futuriste care ar putea fi folosite într-o bună zi pentru a construi noi tehnologii medicale și sateliți avansați. Într-o prezentare la începutul acestei săptămâni la întâlnirea din martie a Societății Americane de Fizică, un grup de oameni de știință de la Universitatea McGill a dezvăluit un nou tip de material care se bazează pe arta islamică pentru a se întinde pe noi moduri.
Continut Asemanator
- Oamenii de știință se apropie mai mult de crearea unei pelerine de invizibilitate
Pentru majoritatea materialelor, de la bumbac la cauciuc, tragerea pe ele într-o direcție le face să se contracte în alta, pierzându-și forma inițială. Asta pentru că întinderea unui material îi poate modifica substructura geometrică. Când se trage ceva ca o bandă de cauciuc, tensiunea întinde cauciucul, ceea ce o face mai subțire în proces. Dar cercetătorii Universității McGill Ahmad Rafsanjani și Damiano Pasini au descoperit că, prin integrarea anumitor tipare într-un material, acesta poate de fapt să se lărgească în loc să fie mai subțire atunci când este întins într-o direcție, relatează Jonathan Webb pentru BBC .
"În materialele convenționale, atunci când trageți într-o direcție, se va contracta în alte direcții", a spus Rafsanjani într-o prezentare. „Dar cu materiale„ auxetice ”, datorită arhitecturii lor interne, atunci când trageți într-o direcție, acestea se extind în direcția laterală.
Materialele auxiliare sunt un exemplu de ceva numit „metamaterial” - materiale concepute în moduri de a le oferi proprietăți care nu există în mod natural în natură. În ultimii ani, inginerii au explorat posibilitatea creării de metamateriale cu tot felul de proprietăți ciudate, cum ar fi „meta-pielea” realizată din straturi de silicon care pot face obiectele invizibile radarului sau „mantii de invizibilitate” care pot îndoi efectiv radiațiile electromagnetice precum lumina. Metamaterialele auxiliare au capacitatea de a se extinde în toate direcțiile atunci când sunt întinse și se potrivesc înapoi la forma sa mai mică, Shannon Hall raportează pentru New Scientist .
Două modele găsite pe turnurile mormântului Karraqan, vechi de 1.000 de ani, din Iran. (Ahmad Rafsanjani și Damiano Pasini / Universitatea McGill) Rafsanjani și Pasini căutau modele geometrice care ar putea ajuta la crearea de metamateriale întinse atunci când au dat peste un set de designuri găsite pe o pereche de turnuri vechi de 1.000 de ani construite de morminte antice iraniene.
„Când te uiți la motivele islamice, există o bibliotecă uriașă de geometrii”, a spus Rafsanjani în timpul unei prezentări. "Pe pereții acestor două turnuri, puteți găsi aproximativ 70 de arhitecturi diferite: țesături și modele curlicue."
Cei doi cercetători au descoperit că atunci când au tăiat două dintre aceste modele geometrice în foi de cauciuc folosind un tăietor cu laser, foile s-ar putea extinde atunci când au fost trase și micșorate atunci când au fost împinse, similar cu o sferă Hoberman.
În timp ce desenele sunt frumoase în sine, ele sunt unice prin faptul că pot reține ambele forme fără ajutor. Alte metamateriale „bistabile” au fost descrise în trecut, dar, conform rapoartelor Webb, acestea necesită în mare parte pliuri complexe, asemănătoare cu origami-ul, iar mulți au greați să-și mențină starea extinsă. Rafsanjani spune că aceste modele ar putea fi încorporate în orice, de la proiectarea de noi stenturi până la reținerea venelor sau a arterelor deschise la noi tipuri de sateliți sau la desfășurarea panourilor solare.
„Aceste modele sunt mai ușor de fabricat; tot ce ai nevoie este un tăietor cu laser”, a spus Rafsanjani.
