Звичайний рис, який більшість людей сприймає лише як продукт для гарніру чи суші, несподівано опинився в центрі технологічного прориву.
Команда науковців Університету Біргінгема з’ясувала, що рисові зерна поводяться дуже незвично під тиском — і саме це може допомогти у створенні нових роботів, захисного спорядження та «розумних» матеріалів майбутнього.
Вчені кажуть: те, що раніше вважалося просто цікавою фізичною особливістю крупи, тепер може стати основою для цілої нової галузі інженерії. І це ще один приклад того, як унікальні властивості рису виходять далеко за межі кухні.
Зміст
Вчені помітили дивну поведінку рису
Під час дослідження науковці стискали рис із різною швидкістю і помітили неочікувану закономірність. Якщо тиснути на рис повільно — він залишається відносно міцним. Але при швидкому навантаженні зерна раптово «слабшають» і змінюють свою поведінку.
Як пояснили дослідники, причина — у терті між зернами. При різкому тиску це тертя падає, через що структура починає поводитися інакше. Такий ефект називають «rate softening» — тобто пом’якшенням під швидким навантаженням.
Вчені перевіряли також пісок і кавовий порошок, але саме рис показав найяскравішу реакцію. Це особливо зацікавило інженерів, які працюють із так званими метаматеріалами — штучними структурами з незвичайними властивостями.
Дослідники припускають, що на поведінку зерен можуть впливати навіть сорти і види рису, адже вони відрізняються формою, щільністю та вмістом крохмалю.
Як рис допоможе створювати «м’яких» роботів
Науковці також поєднали рис із піском, який поводиться навпаки — стає твердішим при швидкому ударі. У результаті вони отримали матеріал, здатний автоматично змінювати жорсткість залежно від ситуації.
Простіше кажучи, такий матеріал може бути м’яким під час звичайного руху, але миттєво ставати жорсткішим при ударі або навантаженні. І все це — без електроніки, сенсорів чи батарейок.
Саме тому технологію вже розглядають для «м’якої» робототехніки. Такі роботи потенційно будуть безпечнішими для людей, зможуть працювати в медицині або виконувати делікатні завдання, де звичайні жорсткі механізми не підходять.
Також матеріал може використовуватися для створення захисного спорядження — наприклад, шоломів або амортизувальних елементів, які по-різному реагують на повільний тиск і різкий удар.
Чому рис виявився таким особливим
Експерти пояснюють, що роль відіграє не лише форма зерен, а й структура рисового зерна та крохмаль, який міститься всередині. Саме внутрішня будова та особливості поверхні зерен впливають на силу тертя між ними.
Цікаво, що в харчовій науці рис давно досліджують через його здатність поглинати воду, змінювати структуру під час нагрівання та реагувати на навантаження.
Саме ці особливості частково пояснюють, чому для різних страв існують окремі рекомендації, як правильно варити рис. Окремі роботи навіть моделювали, як рис «поводиться» під час варіння та гідратації.
Отже, схоже, звичайна крупа може отримати ще й технологічне майбутнє і стати прикладом справді незвичайного використання рису в надсучасній техніці.
Відмова від відповідальності. Ця стаття має ознайомлювальний характер. Перш ніж вживати той чи інший продукт, проконсультуйтеся зі своїм сімейним лікарем або дієтологом.
