Tyrėjai nustatė, kad ryžių grūdų tvirtumas kinta priklausomai nuo gniuždymo greičio. Šis atradimas pritaikytas kuriant naujus metamedžiagų tipus – kompozitus, kurie automatiškai reaguoja į slėgį ir deformaciją.
Paaiškėjo, jog lėtai gniuždomi ryžiai išlieka tvirti, o greitai suspaudžiami – susilpnėja. Taip nutinka todėl, kad esant staigiai apkrovai sumažėja trintis tarp grūdų ir nusilpsta vidinės jėgos, palaikančios medžiagos struktūrą. Mokslininkai ryžius sujungė su kitomis granuliuotomis medžiagomis, kurios elgiasi priešingai – greitai veikiamos tampa tvirtesnės, pavyzdžiui, su smėliu. Taip sukurti kompozitai, kurių reakcija į apkrovą priklauso nuo jos greičio.
Tokios medžiagos gali lankstytis, deformuotis arba sukietėti be jokios elektronikos, jutiklių ar aktyvaus valdymo. Jų elgesį apibrėžia pati mechanika: greita apkrova sukelia vienokį atsaką, o lėta – kitokį. Kaip aiškina daktaras Mingčao Liu iš Birmingamo universiteto, ryžiai paprastai siejami su maistu, o ne su inžinerija, tačiau tyrimas rodo, kad jie gali tapti naujos funkcinės medžiagų klasės pagrindu.
Itin greičiui jautrios metamedžiagos galėtų būti pritaikytos minkštiesiems robotams. Tokie robotai būtų lengvesni, saugesni ir labiau prisitaikantys nei tradicinės metalinės konstrukcijos. Iš šių medžiagų pagamintos sistemos galėtų talkinti žmonėms, dirbti sudėtingomis sąlygomis ar atlikti labai subtilias užduotis, pavyzdžiui, chirurgines operacijas.
Atradimas taip pat atveria kelią apsauginei ekipuotei, kuri prisitaiko prie smūgio greičio. Šalmai, antkeliai ir kiti apsaugos elementai galėtų saugiai deformuotis staigaus smūgio metu arba sugerti greitų susidūrimų energiją, taip sumažindami traumų riziką.
Įprastas granuliuotas medžiagas galima paversti „išmaniosiomis“ sistemomis pasitelkus vien jų mechanines savybes. Tyrimai apie tai, kaip ryžiai reaguoja į skirtingo greičio apkrovas, inžinieriams suteikia aiškų pagrindą kurti medžiagas, kurios pačios keičia standumą ir lankstumą be papildomos įrangos. Tai gali tapti naujos kartos adaptyvių mašinų ir pažangios apsauginės ekipuotės pagrindu, kai paprastos medžiagos natūraliai prisitaiko prie jas veikiančių jėgų.
