در یک مطالعه محقق تایلر هبنر با همکارانش در حال بررسی دسته‌ای از مواد موسوم به الاستومر‌های کریستال مایع هنگام قرار گرفتن در معرض حرارت بودند.

این مواد نسخه جامد و الاستیک کریستال‌های مایعی هستند که در داخل نمایشگر‌ها مانند صفحه‌نمایش‌های لپ‌تاپ یا تلویزیون‌ها استفاده می‌شوند و حتی ممکن است روزی در شیشه‌های جلو هواپیما برای محافظت از خلبانان در برابر آسیب دیدگی چشمی مقابل نشانگر‌های لیزری استفاده شوند.

محقق هبنر گفت: در شروع مطالعه ما الاستومر کریستال مایع را تماشا می‌کردیم که روی صفحه داغ نشسته بود و از عملکردش برایمان عجیب بود.

تحقیقات بیشتر با همکاران موسسه فناوری کالیفرنیا نشان داد که علت این رفتار جهشی به دلیل این واقعیت است، فیلم (که تقریباً به اندازه یک لنز تماسی بود از سه لایه تشکیل شده بود) هنگامی که گرم می‌شود، دو لایه بالایی سریعتر از لایه زیرین منقبض می‌شوند و باعث می‌شود که شکل مخروطی به خود بگیرد.

در نهایت به دلیل ایجاد کشش، مخروط معکوس می‌شود و به سطحی که روی آن گرم می‌شود برخورد می‌کند و به هوا می‌چسبد.

در آزمایش‌ها، محققان دریافتند که تنها در شش میلی‌ثانیه فیلم می‌تواند تقریباً ۲۰۰ برابر ضخامت خود افزایش یابد.

محقق تیموتی وایت از نویسندگان این مطالعه گفت: وقتی این وارونگی اتفاق می‌افتد، ماده از بین می‌رود و درست مانند اسباب‌بازی بچه‌ها، از سطح می‌پرد.

در این راستا تحقیقاتی که در دانشگاه هاروارد در سال ۲۰۲۰ انجام شد، بازتاب می‌یابد که در آن طراحی یک اسباب‌بازی پاپر الهام‌بخش محرکی است که ممکن است روزی به ربات‌های نرم کمک کند تا از زمین‌های سخت عبور کنند.

محققان عمل فیلم را با روشی مقایسه می‌کنند که ملخ‌ها جهش می‌کنند و معتقدند که آن‌ها نیز می‌تواند جایگاهی در توسعه ربات‌های نرم داشته باشد.

آن‌ها به فکر طراحی اتومبیل‌هایی که بدون فلز یا مواد سخت دیگر هستند و مانند اتومبیل‌های فلزی و سخت راه می‌روند، اما به همان سرعتی که انسان‌ها از نور و میدان‌های مغناطیسی استفاده می‌کنند، سرعت دارد، نیز افتادند.

وایت گفت: در طبیعت بسیاری از سازگاری‌ها مانند پای ملخ از انرژی ذخیره شده مانند ناپایداری الاستیک استفاده می‌کنند.

محققان گفته اند: با افزودن پا‌ها به فیلم، مواد می‌توانند کنترل جهت را به دست آورند.

آن‌ها احساس می‌کنند، این کشف به افزایش دانش در مورد نحوه عملکرد بهتر این اتومبیل‌های نوآورانه کمک می‌کند، زیرا پتانسیل مواد برای ذخیره و سپس رهاسازی را تحت شرایط خاص نشان می‌دهد.

این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.

منبع: سایت نیواطلس