Bu məqalə Science X-in redaksiya prosesinə və siyasətlərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilib. Redaktorlar məzmunun etibarlılığını təmin edərkən aşağıdakı atributları vurğuladılar: Həm canlı, həm də dizayn edilmiş bir çox materiallar daxildən enerji alır. Alimlər bu cür "aktiv" materialların necə işlədiyini hərtərəfli araşdırdılar, lakin indiyə qədər, əsasən ətraf mühitin əyriliyinin rol oynamadığı şəraitdə.
Bu həftə Physical Review Letters jurnalında dərc olunan araşdırmada fiziklər qrupu əyriliyin mövcudluğunda aktiv materialların necə işlədiyini təsvir etmək üçün bir çərçivə təklif edir. Çərçivə heyrətamiz bioloji müşahidələri izah edir və yeni materiallar üçün dizayn parametri kimi həndəsəyə səbəb ola bilər. Aktiv materiallara misal olaraq hərəkət edən hüceyrələrdən hazırlanmış toxumalar və daxili mühərriklər və ya ötürücülərdən istifadə edən mexaniki metamateriallar daxildir.
Bu cür aktiv materiallarla adi materiallar arasındakı əsas fərq onların deformasiya üsulundadır. Adi bir materialı itələyin və o, qüvvənin təsir etdiyi yerdə deformasiyaya uğrayacaq. Aktiv materiallar, əksinə, deformasiyaları yönləndirən, hər cür gözlənilməz, lakin çox vaxt olduqca faydalı davranışlara səbəb olan əlavə qüvvələr yarada bilər.
Çarpıcı bir nümunə, dəniz ulduzlarının embrionlarının su səthində kristala bənzər strukturlara çevrildiyi bioloji təcrübələrdə müşahidələrdir. Bu misalda əlavə bir faktor meydana çıxır: Təcrübələrdə istifadə edilən sınaq borularında suyun səthi düz deyil, bir qədər əyridir - eynilə suyun stəkana toxunduğu yerdə yuxarıya doğru əyilən adi bir içki stəkanındakı suyun səthi kimi. Əyriliyin bir nəticəsi, dəniz ulduzu embrionlarının səthə tamamilə nizamlı bir şəkildə uyğun gəlməməsidir: Bunun əvəzinə naxışda arabir nizamsızlıqlar və ya qüsurlar olur.
Bu canlı kristalların səth əyriliyinə görə təbii olaraq qüsurlar əmələ gətirdiyini görmək bir qrup tədqiqatçıya sadə, lakin əsaslı bir sual verməyə ruhlandırdı: Bütövlükdə əyrilik aktiv materialların davranışını necə müəyyənləşdirir? Bu suala cavab vermək üçün Hollandiyanın Amsterdam Universitetinin tədqiqatçılarının rəhbərlik etdiyi komanda Almaniyanın Drezden şəhərində yerləşən Maks Plank adına Mürəkkəb Sistemlər Fizika İnstitutunun (MPIPKS) tədqiqatçılarını cəlb etməklə həm nəzəriyyə, həm də təcrübələr üzrə təcrübəni bir araya gətirdi; Polşanın Wroclaw Elm və Texnologiya Universiteti; və Bostonda, ABŞ-da MIT ilə birlikdə komanda bu suala cavab vermək üçün bir çərçivə hazırladı.
Çərçivə daxili fəaliyyət və səth əyriliyinin bu aktiv materialların mexaniki davranışını formalaşdırmaq üçün birlikdə necə işlədiyini izah edir. Məqalənin ilk müəllifi Yuan Zhou izah edir: "Biz göstəririk ki, əyrilik materialı əyməkdən daha çox şey edir. O, enerjinin hara vurulduğunu müəyyənləşdirir, qaçınılmaz qüsurlar ətrafında yeni lokallaşdırılmış vibrasiya yaradır və sərhədləri salınmaya daxili hissədən daha çox meylli edir.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
