Een team van onderzoekers van de Universiteit van Illinois in Chicago, de Universiteit van Syracuse en de Universiteit van Pennsylvania heeft een middel ontwikkeld om te laten zien hoe een bepaald stuk materiaal kreukt nadat het is platgedrukt. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Nature Physics , beschrijft de groep experimenten die ze hebben uitgevoerd met kleine stukjes plastic.

Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat het moeilijk is om de regels van kreuken voor bijna elk materiaal te begrijpen - er zijn gewoon te veel variabelen om er grip op te krijgen. In deze nieuwe poging probeerden de onderzoekers te begrijpen hoe rimpels werken in een enkel materiaal terwijl het kreukt in een controleerbare omgeving.

Het werk was een vervolg op het werk van Ian Tabasco, een wiskundige aan de Universiteit van Illinois, Chicago. Hij ontwikkelde een theorie die was gericht op de energiekosten als een materiaal kreukt. Om zijn theorieën te testen, creëerden de onderzoekers eerst simulaties van materiële reacties op porren op manieren die worden beschreven door de wiskundige formules van Tabasco. Ze ontdekten echter dat een gesimuleerde omgeving niet werkbaar was, dus stelden ze een realistisch testscenario op.

Ze plaatsten dunne, platte stukjes plastic op een gebogen glasoppervlak en spinden het vervolgens, waardoor het plastic nog dunner werd naarmate het de vorm aannam van het gebogen glas. Vervolgens plaatsten ze de gebogen plastic stukken op een nat oppervlak en keken hoe de waterspanning het plastic dwong te kreuken. Ze gebruikten vervolgens gegevens van de rimpels die zich ontwikkelden om de simulaties te verfijnen en ontdekten dat dit herhaaldelijk leidde tot het genereren van regels die beschreven hoe rimpels verschenen en zich gedroegen.

De onderzoekers ontdekten bijvoorbeeld dat rimpels die zich in rijen vormden in plaats van aan de randen van een pleister, afhankelijk waren van de vorm van het stuk plastic vlak voor de vorming van rimpels. Ze ontdekten ook dat ze konden voorspellen waar rimpels in een bepaald stuk plastic zouden verschijnen als ze het plastic gebied in veel kleine subeenheden zouden opsplitsen. Onder dergelijke omstandigheden ontdekten ze dat de berekeningen van Tabasco konden worden gebruikt om de soorten rimpelingen te beschrijven die zouden verschijnen en tot rimpels zouden leiden. + Verder verkennen

Team biedt nieuwe, eenvoudigere wet van complexe rimpelpatronen

© 2022 Science X Network