A színváltó rostszálak feltárhatják a csomók működésének titkait
A színváltó rostszálak feltárhatják a csomók működésének titkait
2020 / 01 / 11 / Justin Viktor
Színváltó elemi szálak segítik a csomók rejtélyes működésének feltárását. Úgy tűnik, hogy néhány egyszerű szabály magyarázza, hogy egyes csomók miért erősebbek, mint mások. Ennek köszönhetően ismét egy kicsivel tudományosabb lett annak eldöntése, hogy egy csomót meg lehet-e kötni.

Egyes csomók erősebbek, mint mások, de a tudósok régóta küzdenek annak meghatározásával, hogy miért. A színváltoztató rostszálak segítségével most a kutatók egyszerű matematikai szabályokat dolgoztak ki, amelyek a csomók topológiája - a csomó kötésének geometriája - alapján meghatározzák a különféle csomók relatív szilárdságát.

"Annak ellenére, hogy csomók évezredek óta léteznek, nem sokat tudunk arról, hogy miért működnek úgy, ahogy működnek"

- mondta el Vishal Patil, az MIT alkalmazott matematikusa. A legegyszerűbb csomók jobb megértése érdekében Patil és munkatársai színváltoztató rostszálakat tanulmányoztak olyan árnyalatokkal, amelyek megmutatják a kisebb és nagyobb feszültségeket a csomózott szálban. A rostszálakban lévő csomókban megfigyelt deformitások megegyeztek a kutatók számítógépes szimulációjában kiszámított torzulásokkal - ami így jó előre jelezte a különféle csomók relatív szilárdságát is. A csapat ezt a szimulációs technikát alkalmazta a két különálló kötéldarabot összekötő, bonyolultabb csomók relatív szilárdságának előrejelzésére is.

Patil és munkatársai végül úgy találták, hogy három tulajdonság magyarázza a csomó erejét.

  1. Először: minél többször kereszteződnek a szálak, annál erősebb a csomó.
  2. A szálak csavarodása, amikor egymást keresztezik, szintén fontos szerepet játszik: ha a szálakat egymással ellentétes irányba csavarják, akkor a csavarodás kiegyensúlyozott lesz, és a helyére rögzíti a csomót.
  3. Végül: ha a szomszédos szálak ellentétes irányba csúsznak, amikor egy csomót meghúznak, akkor ez is megerősíti a csomót.

A szabályok csak az egyes csomók relatív szilárdságát jósolják meg, vagyis azt, hogy az egyik csomó erősebb-e, mint a másik, nem pedig magának a csomónak az erősségét. Ahhoz a kutatóknak olyan részleteket kell mérlegelniük, mint például a csomó kötéséhez használt kötél vagy rost tulajdonságai.

Bár mindenre nem, de az eredmények arra magyarázatot adnak, hogy miért erősebb egy négyszögcsomó, mint egy másik hasonló csomó, úgynevezett nagyi-csomó, amely kioldódó cipőfűzők gyakori okaként híresült el. A négyzet alakú csomótól eltérően a nagyi-csomónak kiegyensúlyozatlan a csavarodása, és ebben, - velünk együtt - ez is könnyen elbotlik.

(Forrás: ScienceNews Képek: MIT, Flickr, Wikipédia, Pxhere)

Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.