科学家发现水稻的奇特特性,并将其制成智能材料
作者: aeks | 发布时间: 2026-06-13 10:00 | 更新时间: 2026-06-13 10:00
学科分类: 农业工程 机械工程 材料科学与工程 生物医学工程
英国伯明翰大学领衔的国际研究团队发现,紧密堆积的大米颗粒在压力作用下展现出罕见的‘速率软化’现象:当外力缓慢施加时,颗粒体系保持较强承载能力;而当外力快速施加(如撞击)时,整体强度却明显下降。这是因为高速加载会急剧降低颗粒间的摩擦力,导致原本由摩擦支撑的内部力链网络迅速瓦解。研究者没有将这一现象仅视为有趣巧合,而是将其提炼为设计原理,将大米颗粒与具有‘速率硬化’特性的材料(如特定级配的沙子)复合,构建出一种新型颗粒型超材料。这种材料完全依靠自身力学机制实现智能响应:无须任何电子器件、传感器或外部能源,就能在慢速变形(如轻轻按压、弯曲)时保持柔顺,在突发冲击(如跌落、碰撞)时瞬间增强刚度、吸收能量。项目负责人刘明超博士指出,大米虽是日常主食,但其独特的力学行为可成为新一代功能材料的基础。该材料有望推动软体机器人发展——使机器人更轻、更安全、更易与人类协作(例如手术辅助),同时也可应用于头盔、运动护具等安全装备,通过物理本征响应实现分级防护。