Tədqiqatçılar kompüterlərin və ya xarici stimulların müdaxiləsi olmadan əvvəlcədən müəyyən edilmiş cədvəl üzrə havaya sıçrayan dinamik strukturlar yaratdılar. Məhz bu “metaşqabıqların” nə vaxt tullanacağı və nə qədər hündürlüyə tullanacağı materialların fiziki quruluşuna uyğunlaşdırılıb.

İşlə bağlı məqalənin müxbir müəllifi və Şimali Karolina Dövlət Universitetində maşınqayırma fakültəsinin dosenti Jie Yin deyir: “Yükləmə aradan qaldırıldıqda dərhal ” tullanan ” strukturlar var – məsələn, qıvrılmış yay buraxıldıqda”.

“Biz xarici stimullara güvənməyən və sıçrayış vaxtını əvvəlcədən diktə etməyə imkan verən bir struktur yaratmaq istədik. Biz strukturun hərəkətə keçməsini dəqiq planlaşdırmağa imkan verən bir texnika inkişaf etdirdik, istər saniyələr, istərsə də saatlar.”

Bu iş üçün tədqiqatçılar polietilen tereftalat (PET) adlı materialın zəncirlərindən mürəkkəb qəfəs naxışına bağlanmış sferik strukturlar yaratdılar. Quruluşun dizaynı materialın enerji saxlamaq qabiliyyətini maksimum dərəcədə artırır.

Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında “Proqramlaşdırıla bilən saniyə-günə uzun gecikmiş sıçrayış metashell” adlı məqalə dərc olunub . Kağız Caizhi Zhou və Ph.D Fangjie Qi tərəfindən həmmüəllif edilmişdir. NC State tələbələri.

https://www.youtube.com/embed/6LWB3MujBTc?color=whiteTəcəssüm olunmuş vaxt saatı ilə günlərlə uzanan tullanan metashell

Konstruksiyaya yük vurulduqda o, formasından deformasiyaya uğrayır, lakin bu yük götürüldükdən sonra ilkin formasına qayıdır. Bununla belə, PET özlü-elastik material xüsusiyyətlərinə malikdir, yəni o, dərhal orijinal formasına qayıtmır.

Bunun əvəzinə, yük çıxarıldıqdan sonra, özlü elastik metashell kritik bir nöqtəyə çatmazdan əvvəl yavaş-yavaş orijinal formasına “sürünməyə” başlayır – bu anda yolun qalan hissəsini bir anda orijinal formasına qaytarır. Və yük struktura nə qədər uzun müddət tətbiq edilirsə, yük çıxarıldıqdan sonra strukturun həmin kritik nöqtəyə çatması bir o qədər çox vaxt aparır.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=2793866484&adk=161300458&adf=1100001614&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748957078&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-06-autonomous-days-advance.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748957076946&bpp=2&bdt=373&idt=648&shv=r20250602&mjsv=m202505290101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D594147a00c618f4c%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748957077%3AS%3DALNI_MYbuCvlfveSCnpeUIQKyQ2DBT11fQ&gpic=UID%3D00000f84124e2904%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748957077%3AS%3DALNI_Maf8g334ShSARz9IhljaNTJv-vUzg&eo_id_str=ID%3D639b28d7655b7aa4%3AT%3D1735548631%3ART%3D1748957077%3AS%3DAA-Afjakj_-HiAALGKSfOxRJbP3s&prev_fmts=0x0%2C1521x730&nras=2&correlator=2995621081495&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2238&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092713%2C31092756%2C95353386%2C95361618%2C95362172%2C95360294&oid=2&pvsid=732943416800255&tmod=1599893707&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1301

“Sferik metashellimizə bir yük tətbiq etsəniz, o, çiçək qönçəsi kimi bir formada sıxılır” deyir məqalənin ilk müəllifi və elmlər namizədi Haitao Qing. NC State tələbəsi.

“Çiçək qönçəsi yenidən sferik formaya girdikdə, enerjinin sərbəst buraxılması strukturu havaya atır. Və siz yükün struktura nə qədər müddətə tətbiq olunacağına nəzarət etməklə bu sıçrayışın nə vaxt baş verəcəyini dəqiq diktə edə bilərsiniz. Bu, həm də metaqabığın nə qədər hündürlüyə sıçrayacağına nəzarət edir, çünki yük nə qədər uzun tətbiq edilərsə, metaqabığın hündürlüyünə bir o qədər az tullanır.”

Yin deyir: “Maddi xüsusiyyətləri kritik rol oynayır və yaratdığımız strukturun dizaynı bu xüsusiyyətləri gücləndirir”. “Material özlü elastikdir və struktur dizaynı elastik enerjinin saxlanmasına cavabdehdir və hər iki xüsusiyyət bu texnologiyanın performansı üçün vacibdir.”

Test zamanı tədqiqatçılar tullanışların üç saniyədən 58 saat əvvələ qədər planlaşdırıla biləcəyini nümayiş etdirdilər. Metaqabıqlar öz hündürlüyündən doqquz dəfə havaya tullana bilirdilər və ya tullanışların nə qədər irəlidə planlaşdırıldığından asılı olaraq öz hündürlüyündən 0,5 dəfə az ola bilirdilər. Tədqiqatçılar, həmçinin metaqabıqların müxtəlif səthlərdə – bərk səthlərdən qum, qar və ya suya qədər – və mənfi 15 dərəcə Selsi kimi aşağı temperaturda effektiv şəkildə sıçraya biləcəyini nümayiş etdirdilər.

Tədqiqatçılar həmçinin metaqabıqların toxum kimi yüklə yüklənə biləcəyini və sıçrayan zaman həmin məzmunu dağıtacağını nümayiş etdirdilər.

Qing deyir: “Bu sınaq üçün biz Impatiens balsamina kimi təbiətdə gördüyümüz partlayıcı toxumların yayılmasından ilham aldıq”. “Biz göstərdik ki, 100 millimetrlik metaqabığın toxumları 1,5 metr əraziyə səpələməyə qadirdir”.

“İrəli gedərək, biz bu dizaynla işləyəcək bioloji parçalana bilən materialları araşdırmaqda və müxtəlif potensial tətbiqləri araşdırmaqda maraqlıyıq” dedi Yin. “Biz bu texnologiyadan istifadə yolları ilə bağlı digər tədqiqatçılar və ya özəl sektorla əməkdaşlığa da açığıq.”

Daha çox məlumat: Yin, Jie, Proqramlaşdırıla bilən saniyə-gündüz uzanan sıçrayış metashelllərində gecikmə, Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri (2025). DOI: 10.1073/pnas.2503313122 . doi.org/10.1073/pnas.2503313122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları Şimali Karolina Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir