米飯或許不久將不僅僅是一種主食。研究人員發現，緊密的米粒在受壓時，其強度會根據壓縮速度的不同而變化。這一特性被用來設計新型的超材料——工程複合材料，這些材料的行為是自然材料所無法實現的。當米飯被緩慢壓縮時，它能夠保持強度；而快速壓縮時，則會減弱，這一現象被稱為速率軟化。這種效果的產生是因為在快速負載下，米粒之間的摩擦急劇下降，削弱了通常支撐材料的內部力網絡。
科學家在這一不尋常的行為中看到了機會。他們將米飯與在快速負載下能增強的顆粒材料（如沙子）結合，創造出在處理方式不同時能有不同反應的複合材料。這些材料可以在沒有電子設備、傳感器或主動控制的情況下彎曲、變形或變硬。伯明翰大學的劉明超博士表示，米飯可能在全球範圍內最為人熟知的是作為主食，但它卻很少與先進工程相關聯。我們的研究顯示，米飯可以成為新一類功能性材料的基礎。
該團隊並未通過電子設備控制這些材料，而是讓物理學發揮作用。劉博士指出：“我們讓物理決定，而不是告訴結構如何反應：快速負載觸發一種行為，緩慢負載則觸發另一種。”這一方法使得工程師能夠構建自動對應應力和速度的系統。速率軟化和可編程反應在米飯中的摩擦調節驅動著這一現象。
這種對速度敏感的超材料在柔性機器人方面有直接的應用。由這些材料製成的機器人可能比傳統金屬機器更輕、更安全，且適應性更強。它們可以協助人類，穿越惡劣環境，或執行如手術等精細任務。這項研究還指向可穿戴的防護裝備，能夠根據衝擊速度進行調整。頭盔、護墊或其他裝置可以在突然沖擊下安全變形，或在快速衝擊中吸收能量，以防止受傷。
更廣泛的意義在於，常見的顆粒材料可以通過其固有的力學特性轉化為智能系統。通過研究米飯對不同加載速度的不尋常反應，工程師們現在擁有了一個材料藍圖，可以在不增加硬體的情況下，自動調整剛度和柔韌性。這一發現可能會引領新一代自適應的、基於物理學驅動的機器和防護設備的誕生。利用米飯等簡單材料，設計師可以創造出自然感知和反應外力的結構，依賴於機械行為，而非電子設備。該研究發表在《Matter》期刊上。
