اسكب حفنة من الرمل الجاف، فستنتشر على شكل مخروط منتظم. والآن خذ حزمة من المعكرونة على شكل نجوم: ستقف الكومة بشكل شبه عمودي. لماذا؟ كل شيء يعود إلى شكل الجسيمات.
بنى الفيزيائيون أكوامًا أسطوانية من جسيمات ذات أشكال هندسية مختلفة، من كرات ملساء إلى "عديدات الأرجل" (polypods) ذات عدة نتوءات، مثل نجم البحر. تم مسح كل كومة بجهاز تصوير مقطعي بالأشعة السينية (X-ray tomography) لرؤية موقع كل جسيم واتجاهه وتماساته. اتضح أن الجسيمات ذات النتوءات تتشابك جاراتها مع بعضها البعض مثل أصابع اليدين المتشابكتين، وتمنع بعضها من الحركة. حتى بدون غراء أو احتكاك، تحافظ هذه الكومة على شكلها.
اشتق العلماء مؤشرًا بسيطًا — يأخذ في الاعتبار عدد التماسات كل جسيم وكيفية توزيعها. وقد تنبأ هذا المؤشر بدقة بما إذا كانت الكومة ستصمد أم ستنهار. وهذا يعني أنه يمكننا حساب مسبقًا أي شكل من الجسيمات نختار لنجعل التل أو القرص الدوائي أو خليط البناء في أقصى درجات الصلابة.
في الطبيعة، تستخدم دبابير الرمل (sand wasps) أسلوبًا مشابهًا: فهي تبني أعشاشًا من حبيبات رمل ذات حواف حادة، ويظل البيت قائمًا دون أي أسمنت.