การก่อสร้างเลโก้เผยให้เห็นเบาะแสว่าแรงสั่นสะเทือน สล็อตเว็บตรง เคลื่อนที่ผ่านโครงสร้างพิเศษอย่างไรบัลติมอร์ — Metamaterials ซึ่งเป็นรูปแบบที่ซับซ้อนและออกแบบมาอย่างเชี่ยวชาญที่สุดของสสารที่เคยคิดค้นโดยวิทยาศาสตร์ สามารถปรับปรุงได้ด้วยความช่วยเหลือของ Legos
metamaterials เป็นโครงสร้างประดิษฐ์ที่เล่นกลอุบายที่ผิดธรรมชาติด้วยแสงและเสียงและการสั่นอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบการใช้วัสดุดังกล่าวสำหรับห้องเก็บเสียงหรือป้องกันอาคารจากการสั่นไหวของแผ่นดินไหว และอื่นๆ แต่หากต้องการทำงาน metamaterials จะต้องได้รับการออกแบบและประดิษฐ์อย่างเหมาะสมโดยใช้ส่วนประกอบที่ผลิตขึ้นอย่างแม่นยำ แนวคิดการทดสอบสำหรับ metamaterial ใหม่จึงใช้เวลานานและมีราคาแพง
ดังนั้น Paolo Celli และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยมินนิโซตาจึงหาทางเลือกอื่น
พวกเขาพิจารณาการพิมพ์ 3 มิติ Celli กล่าวเมื่อวันที่ 15 มีนาคมในที่ประชุม American Physical Society แต่กระบวนการพิมพ์อาจช้าและ “หมึก” ไม่ถูก ดังนั้นพวกเขาจึงปฏิเสธแนวคิดนั้น “นั่นเป็นตอนที่เราคิดว่า ‘ทำไมเราไม่ใช้ตัวต่อเลโก้ล่ะ’” เขากล่าว เลโก้มีราคาค่อนข้างถูกและสามารถจัดเรียงใหม่ได้อย่างรวดเร็วในรูปแบบต่างๆ
Celli และเพื่อนร่วมงานได้จัดเรียงอิฐเลโก้ไว้บนแผ่นฐานที่ติดกับโครงไม้ และศึกษาว่าการจัดเตรียมดังกล่าวมีอิทธิพลต่อการสั่นสะเทือนที่เคลื่อนผ่านจานอย่างไร สำหรับการจัดเตรียมบางอย่าง ไม่สามารถส่งความยาวคลื่นการสั่นสะเทือนบางอย่างได้ การจัดการเลโก้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดได้ว่ากระบวนการใดที่สร้างโซนความยาวคลื่นที่ต้องห้าม (เรียกว่า bandgaps) โดยให้ข้อมูลที่มีค่าสำหรับการออกแบบ metamaterials จริงในอนาคต
การทดลองเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าการจัดเตรียมเลโก้สามารถระบุสถาปัตยกรรม metamaterial ที่อาจให้เกราะป้องกันสำหรับอาคารที่มีความเสี่ยงจากคลื่นแผ่นดินไหว “เราอาจสามารถออกแบบเกราะป้องกัน metamaterial ที่อาจปิดกั้นความถี่บางอย่างที่อาจเป็นอันตรายต่อโครงสร้างนั้น” Celli กล่าว
Ahmed Elbanna นักวิจัยด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign เรียกงานกับ Legos ว่าน่าตื่นเต้น และกล่าวโดยหลักการแล้ว มันสามารถประยุกต์ใช้กับการออกแบบ metamaterial สำหรับการใช้งานบางประเภทได้ เขากล่าวว่าเขา “สงสัยมากขึ้นอีกหน่อย” ว่าอาจส่งผลให้เกิดการป้องกันแผ่นดินไหวที่เป็นประโยชน์
Celli เน้นย้ำว่าแรงจูงใจเบื้องหลังงานนี้ไม่ได้เป็นเพียงการผลิต metamaterial ที่ดีขึ้นเท่านั้น “เรากำลังมองหาแพลตฟอร์มทดลองที่คล่องตัวและใช้งานได้หลากหลาย” เขากล่าว “แต่เราก็กำลังมองหาบางสิ่งที่ผู้คนสามารถเกี่ยวข้องได้…. เราคิดว่าแพลตฟอร์มนี้น่าจะทรงพลังมาก” สำหรับการส่งเสริมสาขาฟิสิกส์นี้ให้กับชุมชนในวงกว้าง
เมื่อถามว่าเขาเล่นกับเลโก้ตั้งแต่ยังเป็นเด็กหรือไม่ เซลลีตอบว่า “เยอะ”
กระบวนการใหม่กระตุ้นให้น้ำแข็งลื่นไถลออกไป
การปรับความหนาแน่นของการเคลือบโพลีเมอร์ การเติมสารหล่อลื่นจะสร้างสารขับไล่ที่ทนทานการกำจัดน้ำแข็งอาจจะง่ายขึ้นมากในไม่ช้า นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการทำพื้นผิวน้ำแข็ง-โฟบิกโดยการปรับเปลี่ยนความหนาแน่นและความลื่นของการเคลือบพอลิเมอร์แบบพ่นสเปรย์
กระบวนการที่รายงานออนไลน์เมื่อวันที่ 11 มีนาคมในScience Advancesอาจนำไปสู่ผลิตภัณฑ์กันน้ำแข็งที่มีอายุการใช้งานยาวนาน รวมถึงกระจกหน้ารถ ปีกเครื่องบิน สายไฟ และบรรจุภัณฑ์อาหารแช่แข็ง นักวิจัยกล่าว
นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่าน้ำแข็งสามารถแยกออกจากวัสดุที่นิ่มกว่าและมีความหนาแน่นน้อยกว่าได้อย่างง่ายดาย การปรับความหนาแน่นของยางพอลิเมอร์ที่ใช้ทำสารเคลือบและเติมซิลิโคนหรือสารหล่อลื่นอื่นๆ เช่น น้ำมันพืช น้ำมันตับปลา และน้ำมันดอกคำฝอยช่วยขยายผล Anish Tuteja วิศวกรด้านวัสดุศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนใน Ann Arbor และเพื่อนร่วมงานพบว่า
ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการและภาคสนามหลายครั้ง น้ำแข็งจะเลื่อนออกจากพื้นผิวที่ผ่านการบำบัดแล้วด้วยน้ำหนักของมันเองหรือเมื่อถูกลมพัดเบาๆ นักวิจัยได้ทดสอบความทนทานของสารเคลือบบนพื้นผิวต่างๆ เช่น ป้ายทะเบียนโลหะและบานกระจก สารเคลือบ ทำงาน ได้ดีตลอดฤดูหนาวของมิชิแกนสองครั้งและยังคงคุณสมบัติการขับไล่น้ำแข็งไว้ได้หลังจากควบคุมการสัมผัสกับไอซิ่งและวัฏจักรความร้อน สารกัดกร่อน เช่น กรดไฮโดรคลอริก และการสึกหรอและการฉีกขาด
กระบวนการนี้ได้ผลิตสารเคลือบต่างๆ มากกว่า 100 ชนิดสำหรับพื้นผิวเฉพาะ เช่น โลหะ แก้ว ไม้ พลาสติก และกระดาษแข็ง Tuteja กล่าวว่าทีมของเขากำลังดำเนินการออกใบอนุญาตให้ใช้วัสดุเพื่อการใช้งานเชิงพาณิชย์ สล็อตเว็บตรง / ต้นไม้มงคล
