Niujorko universiteto (JAV) doktorantas Alexanderis Jaoshvili su kolegomis tetraedriniais žaidimo kauliukais pildė ir purtė įvairias talpas. Jie nustatė, kad tetraedrai subyrėdavo taip, kad užimdavo 76 proc. visos erdvės. Palyginimui, suberti rutuliai gali užpildyti iki 64 proc. erdvės, o suspausti rutuliai (elipsoidai) gali užpildyti iki 74 proc. erdvės.
Šis mokslinis darbas svarbiausias konditerijos pasauliui, bet jis turės įtakos ir kuriant tvirtesnes medžiagas. Taip yra dėl to, kad mokslininkų atliktas magnetinio rezonanso tyrimas parodė, jog tetraedrinių kauliukų poziciją gali užfiksuoti vien artimiausi jų kaimynai, todėl šias figūras būna sunkiau pajudinti iš vietos. O subertų rutulių rinkiniai yra ne tokie tvirti, nes bet kurį rutulį galima pajudinti judinant objektus, nutolusius per šešis rutulio skersmenis.
Taigi, tokios žinios gali padėti kurti beveik nedūžtančias lėkštes. „Pavyzdžiui, jei norėtumėte pagaminti labai tankią, tvirtą, kietą keramiką, tai tikriausiai geriau būtų ją gaminti iš tetraedro formos miltelių“, - sako A. Jaoshvili konsultantas Paulas Chaikinas.
Be to, tetraedrus galima būtų supakuoti ir dar efektyviau, sako Prinstono universiteto (JAV) atstovas Salvatore Torquato.
Neseniai atlikus modeliavimą S. Torquato su studentu Yang Jiao atrado būdą tetraedrus supakuoti taip, kad jie užimtų daugiau nei 82 proc. erdvės. Tačiau tokia konfigūracija turėtų būti tvarkingesnė nei tirta A. Jaoshvili.
Šis klausimas yra svarbus dėl to, kad iki šiol nėra žinoma koks pakavimo tipas – atsitiktinis ar tvarkingas – tetraedrams yra efektyvesnis.
Naujausi modeliavimai parodė, kad tvarkingas kristalinis tetraedrų išsidėstymas gali užpildyti daugiau nei 85 proc., tačiau atsitiktinai suberti objektai gali sukristi dar tankiau. „Niekas nežino ar tankiausias išdėstymas būtų tvarkingas, ar atsitiktinis“, - sakė P. Chaikinas.
„Žmonės linkę manyti, kad tankiausias išsidėstymas visuomet būna tvarkingas, tačiau nėra jokių fundamentalių tai patvirtinančių priežasčių. Negalime atmesti tikimybės, kad tankiausias tetraedrų išsidėstymas būtų netvarkingas“
Ateityje modeliavimai gali padėti atsakyti į šį klausimą. O už sferas, elipsoidus ir tetraedrus sudėtingesnės struktūros,dar tik pradedamos tirti, taigi, gali būti kad ir tetraedras nėra optimali kramtomosios gumos forma.