Материаловеды разобрались в механических свойствах птичьего гнезда
Американские материаловеды подробно изучили микромеханику птичьих гнезд. Для этого они спрессовывали случайно уложенные бамбуковые палочки и с помощью трехмерной рентгеновской томографии следили за точками их соприкосновений. Работа ученых показала, что асимметричное поведение контактов между палочками в ходе циклов сжатия и релаксации определяет характерные механические свойства гнезда. Исследование опубликовано в Physical Review Letters, кратко о нем сообщает Physics.
Когда птица выбирает ветку для строительства гнезда, она может сначала ткнуть ее клювом или потрясти, чтобы понять, насколько ее механические свойства подходят для этого. Птица инстинктивно связывает эти свойства со свойствами всей конструкции будущего гнезда. Такая способность особенно удивительна, учитывая, насколько сложной системой оказывается получающееся переплетение.
Подобные среды физики и материаловеды начали изучать сравнительно недавно. Беспорядочно упакованные стержни занимают промежуточное положение между упаковкой более компактных твердых гранул (например, песка или риса) и длинных спутанных нитей (комок волос или шерсти в нетканном текстиле). Прочность гнезд обеспечивает взаимодействие (трение, изгиб) веточек при общей упругости конструкции. Это значит, что макроскопические свойства такого материала зависят не только от свойств самих стержней, но и от характера их упаковки или укладки, из-за чего птичьи гнезда можно отнести к механическим метаматериалам.