Geometrijski dizajni stari 1000 godina mogli bi pomoći u stvaranju futurističkih materijala koji bi se jednog dana mogli koristiti za izgradnju novih medicinskih tehnologija i naprednih satelita. U prezentaciji koja je održana početkom ovog tjedna na marčevskom sastanku Američkog fizičkog društva, skupina znanstvenika sa Sveučilišta McGill otkrila je novu vrstu materijala koji se islamsku umjetnost privlači na nove načine.
Povezani sadržaj
- Znanstvenici se približavaju stvaranju ogrtača nevidljivosti
Za većinu materijala, od pamuka do gume, povlačenje na njih u jednom smjeru čini ih ugovorima u drugom, a gube izvorni oblik. To je zato što rastezanje materijala može izmijeniti njegovu geometrijsku potkonstrukciju. Kad se povuče nešto poput gumene trake, ta napetost gumu rasteže, čineći je tanjom u procesu. No, istraživači sa Sveučilišta McGill Ahmad Rafsanjani i Damiano Pasini otkrili su da integriranjem određenih uzoraka u materijal zapravo može postati širi umjesto tanji kad se pruži u jednom smjeru, Jonathan Webb izvještava za BBC .
"U konvencionalnim materijalima, kada povučete u jednom smjeru, to će se smanjiti u drugim smjerovima", rekao je Rafsanjani u prezentaciji. "Ali s" auksetskim "materijalima, zbog svoje unutarnje arhitekture, kada povučete u jednom smjeru oni se šire u bočnom smjeru."
Auksetski materijali jedan su primjer nečega što se naziva "metamaterijal" - materijala koji su napravljeni na način da im daju svojstva koja u prirodi prirodno ne postoje. Posljednjih godina inženjeri su istraživali mogućnost stvaranja metamaterijala s svim vrstama neobičnih svojstava, poput "meta kože" napravljenih od silikonskih slojeva koji mogu učiniti predmete nevidljivim radarima ili "ogrtače nevidljivosti" koji zapravo mogu savijati elektromagnetsko zračenje poput svjetlosti. Auksetski metamaterijali mogu se proširiti u svakom smjeru kada se ispruže i povuku natrag u svoj manji oblik, izvještava Shannon Hall za New Scientist .
Dva uzorka pronađena na iranskim tornjevima 1000 godina starog Karraqana. (Ahmad Rafsanjani i Damiano Pasini / Sveučilište McGill) Rafsanjani i Pasini tragali su za geometrijskim nacrtima koji bi mogli pomoći u stvaranju rastezljivih metamaterijala kada su naišli na set dizajna koji su pronađeni na paru od tisuću godina starih kula koje su sagradile drevne iranske grobnice.
"Kada pogledate islamske motive, postoji ogromna biblioteka geometrija", rekao je Rafsanjani tijekom prezentacije. "Na zidovima ove dvije kule možete pronaći oko 70 različitih arhitektura: tessellations i curlicue obrasci."
Dvojica istraživača otkrila su da se, kad su laserskim rezačem izrezali dva od tih geometrijskih dizajna u gumene limove, listovi mogu proširiti kada se izvuku i smanjiti se kada se pritisnu, slično Hobermanovoj sferi.
Iako su dizajni lijepi sami po sebi, jedinstveni su po tome što mogu držati oba oblika bez pomoći. U prošlosti su opisani drugi "bistabilni" metamaterijali, ali kako izvještava Webb, oni uglavnom zahtijevaju složene, origamija nabore i mnogi imaju teško održavanje u svom proširenom stanju. Rafsanjani kaže da bi ovi dizajni mogli biti ugrađeni u sve, od dizajniranja novih stentova do održavanja vena ili arterija do novih vrsta satelita ili razvlačenja solarnih panela.
"Ove su dizajne lakše izrađivati; sve što vam treba je laserski rezač", rekao je Rafsanjani.
