Cuiburile de păsări nu sunt făcute din orice crenguță. Cumva, păsările își aleg un material care va crea un cuib confortabil și robust.
„Este pur și simplu uimitor pentru mine”, spune fizicianul Hunter King, de la Universitatea din Akron, din Ohio. Păsările par să aibă o înțelegere a modului în care proprietățile unui băț individual se vor comporta mai departe, ca parte a cuibului întreg. Acea relație „este ceva ce încă nu cunoaștem”, spune King.
Un cuib de pasăre este o versiune specială a unui material granular: o substanță, cum ar fi nisipul, alcătuită din multe obiecte mai mici. King și colegii săi au realizat experimente de laborator și simulări pe computer, pentru a înțelege mai bine particularitățile materialelor granulare asemănătoare cuiburilor, potrivit sciencenews.org.
Citește și: Iată de ce orgile par să încalce o regulă a fizicii
Ce au arătat experimentele care au simulat cuiburile de păsări
Cercetătorii au simulat cuiburile de păsări în laborator. FOTO: sciencenews.org
În timpul acestor experimente, un piston a comprimat în mod repetat 460 de tije de bambus împrăștiate în interiorul unui cilindru. Simulările pe computer le permit cercetătorilor să analizeze punctele în care s-au atins bețele. Această informație este esențială pentru înțelegerea materialului, spune echipa.
Cu cât pistonul a aplicat mai multă forță, cu atât materialul a devenit mai rigid. Asta înseamnă că a rezistat la deformări ulterioare. Pe măsură ce pistonul a apăsat pe bețe din ce în ce mai mult, bețele au alunecat unul împotriva celuilalt, iar punctele de contact dintre ele s-au rearanjat. Acest lucru a rigidizat grămada de bețe, permițând să se formeze puncte de contact suplimentare între bețe. Simulările au arătat că acest fenomen le-a împiedicat să flexeze și mai mult.
Modificările în rigiditatea grămezii de bețe ce simulează cuiburile de păsări păreau să rămână în urmă față de mișcarea pistonului. Acest fenomen este numit histerezis. Efectul a făcut ca grămada de bețe să fie mai rigidă când pistonul era împins, decât atunci când materialul revenea înapoi la forma inițială, când pistonul se retrăgea. Simulările sugerează că histerezisul a apărut deoarece frecarea inițială dintre bețe trebuie depășită înainte ca punctele de contact să înceapă să se rearanjeze.
Dincolo de curiozitățile despre cuiburile de păsări, rezultatele acestei cercetări ar putea fi aplicate și altor materiale realizate din aranjamente dezordonate de fibre lungi, cum ar fi pâsla. Cu o mai bună înțelegere a calităților fizice ale unor astfel de materiale, inginerii le-ar putea folosi pentru a crea noi structuri menite să protejeze nu numai ouăle de păsări, ci și alte încărcături pe care oamenii le consideră valoroase.
Citește cele mai bune știri de pe Informeria. Urmărește-ne pe Google News