اكتشاف غير متوقع| الأرز قد يكون مفتاح الجيل القادم من الروبوتات

 في مفاجأة علمية لافتة، لم يعد الأرز مجرد غذاء أساسي على موائد العالم، بل أصبح محور أبحاث متقدمة قد تعيد تشكيل مستقبل المواد الهندسية، فقد كشف علماء عن سلوك غير تقليدي في حبوب الأرز، يفتح الباب أمام تطوير مواد ذكية قادرة على التكيف مع الظروف المحيطة دون أي تدخل إلكتروني.

 أظهرت دراسة حديثة أن الأرز يتصرف بطريقة غير مألوفة عند تعرضه للضغط، إذ يفقد صلابته عندما يتعرض لقوة سريعة، بينما يحتفظ بقوته عند الضغط البطيء، هذا السلوك المعاكس لما هو شائع في معظم المواد جذب اهتمام الباحثين، لما يحمله من إمكانات تطبيقية واسعة.

اقرا أيضأ|ساعة «تيتانيك».. قطعة نادرة تجسد لحظة إنقاذ تاريخية في مزاد علني

ونشرت نتائج الدراسة في Matter، حيث تمكن فريق بحثي دولي بقيادة جامعة برمنغهام من استغلال هذه الظاهرة لتطوير نوع جديد من "المواد الفائقة"، وهي مواد مصممة هندسياً لتقديم خصائص لا توجد في الطبيعة.

وأوضح الباحثون أن حبيبات الأرز، عند تكديسها بإحكام، تتفاعل بشكل مختلف تماما وفق سرعة تطبيق القوة، ففي حالات الضغط السريع، يحدث ما يعرف بـ"تليين السرعة"، حيث يقل الاحتكاك بين الحبوب بشكل كبير، مما يؤدي إلى تفكك الشبكات الداخلية التي تمنح المادة صلابتها.

مادة حبيبية بذكاء فطري

 ولتحويل هذه الظاهرة إلى تطبيق عملي، قام الفريق بدمج الأرز مع مواد أخرى مثل الرمل، الذي يظهر سلوكا معاكسا ويزداد صلابة تحت الضغط السريع، النتيجة كانت مادة مركبة قادرة على تغيير خصائصها الميكانيكية تلقائياً، فتنحني أو تتصلب بحسب طبيعة القوة المؤثرة، دون الحاجة إلى مستشعرات أو أنظمة تحكم.

وأشار الباحث مينغتشاو ليو إلى أن الأرز، رغم شهرته كغذاء عالمي، نادراً ما ينظر إليه كمكون في الهندسة المتقدمة، مؤكداً أن هذا الاكتشاف يفتح المجال أمام تطوير فئة جديدة من المواد الوظيفية،وأضاف أن الفريق لم يتعامل مع هذه الظاهرة كحالة شاذة، بل حولها إلى مبدأ تصميمي، حيث تُحدد قوانين الفيزياء وحدها كيفية استجابة المادة: الأحمال السريعة تنتج سلوكاً مختلفاً عن الأحمال البطيئة، دون أي تدخل خارجي.

تطبيقات تمتد من الروبوتات إلى الحماية

 تكشف هذه النتائج عن إمكانات كبيرة في مجال تصميم المواد الذكية، خاصة في تطوير الروبوتات المرنة التي يمكنها التكيف مع بيئات العمل المختلفة، والعمل بأمان إلى جانب البشر، بل والمساهمة في مجالات دقيقة مثل الجراحة.

كما يمكن توظيف هذه المواد في معدات الحماية، إذ تمتاز بقدرتها على الاستجابة الفورية للصدمات، من خلال امتصاص الطاقة أو تغيير شكلها بطريقة تقلل من خطر الإصابة، دون الحاجة إلى طاقة أو أنظمة إلكترونية.

 ما بدأ كملاحظة بسيطة على سلوك حبوب الأرز، قد يتحول إلى ثورة في عالم المواد والهندسة. وبينما يستمر البحث، يبدو أن المستقبل قد يحمل لنا تقنيات "ذكية" مستوحاة من أبسط العناصر وربما أكثرها حضوراً في حياتنا اليومية.