Gooi een hoop sinaasappels in een kist, schud er flink mee en de sinaasappels zullen zich zodanig stapelen dat ze maximaal 64% van de inhoud van de kist innemen. Deze waarde is de zogeheten pakkingsfractie voor de willekeurig dichtste stapeling van bollen. Alan Wouterse heeft de pakkingsfracties berekend van niet-bolvormige objecten. Het blijkt dat ‘afgeplatte bollen’ minder loze ruimte creëren dan echte bollen. In het bijzonder heeft Wouterse gekeken naar de manier waarop de vorm van een deeltje de stapeling beïnvloedt.
Wanneer in de deeltjes een plat vlak aanwezig is, wordt er orde in de stapeling gecreëerd doordat de deeltjes met het platte vlak tegen elkaar gaan aanliggen. Voor lange dunne staven worden in elkaar geneste structuren gevonden, zoals ze bijvoorbeeld in de natuur voorkomen bij vogelnestjes. Vogels bouwen met lange dunne takken, omdat dit een stevig nest geeft.
Het stapelen van bollen en andersvormige deeltjes speelt overal in de natuur en de industrie waar korrelige materialen voorkomen. Tot nu toe waren vooral willekeurige stapelingen van bollen onderzocht. Dat is merkwaardig omdat deeltjes in natuur en techniek meestal geen bolvorm hebben. Voorbeelden zijn capsules van medicijnen, pakkingen van rijstkorrels en andere plantenzaden, pinda’s, aardappels, grind, cellulosevezels in papier, ongekookte spaghetti in de pan en de stokjes van het spel mikado.
Op 18 februari promoveert Wouterse bij professor A.P. Philipse aan de Universiteit Utrecht.
Zie ook:
- Kanonskogels stapelen (Kennislinkartikel)
- Computer stapelt sinaasappels (Kennislinkartikel)
