Geomeetrilised kujundused, mis pärinevad 1000 aastast, võivad aidata luua futuristlikke materjale, mida ühel päeval võiks kasutada nii uute meditsiinitehnoloogiate kui ka arenenud satelliitide ehitamiseks. Selle nädala alguses Ameerika füüsilise seltsi märtsikuu koosolekul esitles McGilli ülikooli teadlaste rühm uut laadi materjali, mis tugineb islami kunstile.
Seotud sisu
- Teadlased liiguvad lähemale nähtamatuse katte loomisele
Enamiku materjalide puhul, alates puuvillast kuni kummini, tõmmates neid ühes suunas tõmbab need teises suunas, kaotades oma algse kuju. Selle põhjuseks on asjaolu, et materjali venitamine võib muuta selle geomeetrilist alusstruktuuri. Midagi kummiriba tõmmates venitab see pinge kummi välja, muutes selle protsessi käigus õhemaks. Kuid McGilli ülikooli teadlased Ahmad Rafsanjani ja Damiano Pasini on avastanud, et teatud mustrite integreerimisel materjaliga võib ühes suunas venitades õhema asemel hoopis laiemaks saada, teatab Jonathan Webb BBC-le .
"Tavapäraste materjalide korral tõmbub see ühes suunas kokku teistes suundades, " ütles Rafsanjani ettekandes. "Kuid" aukseetiliste "materjalide korral laienevad nad oma sisemise arhitektuuri tõttu, kui tõmbate ühes suunas, külgsuunas."
Akseetilised materjalid on üks näide nn metamaterjalist - materjalidest, mis on konstrueeritud viisil, mis annab neile omadused, mida looduses tegelikult ei eksisteeri. Viimastel aastatel on insenerid uurinud võimalust luua igasuguste kummaliste omadustega metamaterjale, näiteks silikoonikihidest valmistatud “meta-nahka”, mis võib muuta objektid radari jaoks nähtamatuks, või “nähtamatuse katteid”, mis võivad elektromagnetilist kiirgust sarnaselt valgusele painutada. Auxetic metamaterjalidel on võime sirutumisel laieneda igas suunas ja liikuda tagasi väiksema kuju poole, teatas Shannon Hall uuele teadlasele .
Iraani 1000-aastastest Karraqani hauatornidest leiti kaks mustrit. (Ahmad Rafsanjani ja Damiano Pasini / McGilli ülikool) Rafsanjani ja Pasini otsisid geomeetrilisi kujundusi, mis võiksid aidata luua elastseid metamaterjale, kui nad sattusid kokku kujunduste komplektiga, mis leiti iidsete Iraani haudade ehitatud 1000-aastaselt tornilt.
"Kui vaadata islami motiive, on seal tohutu geomeetriakogu, " ütles Rafsanjani ettekande ajal. "Nende kahe torni seintel võite leida umbes 70 erinevat arhitektuuri: tessellatsioonid ja lokkide mustrid."
Kaks uurijat leidsid, et kui nad lõikasid neist geomeetrilistest kujunditest laserlõikuri abil kummilehtedeks, võisid lehed tõmbamisel laieneda ja lükates kahaneda, sarnaselt Hobermani keraga.
Kuigi kujundused on iseenesest ilusad, on nad ainulaadsed selle poolest, et suudavad ilma abita hoida mõlemat vormi. Teisi “bistabiilseid” metamaterjale on varem kirjeldatud, kuid nagu Webb teatas, vajavad nad enamasti keerulisi, origami-laadseid voldid ja paljudel on laiendatud oleku säilitamiseks keeruline. Rafsanjani ütleb, et neid disainilahendusi võiks kasutada kõikides küsimustes, alates uute stendide kujundamisest kuni veenide või arterite avamiseni uut tüüpi satelliitideni või päikesepaneelide avamiseni.
"Neid kujundusi on lihtsam valmistada; kõik, mida vajate, on laserlõikur, " sõnas Rafsanjani.
