شبیه سازی نسخه‌های مینیاتوری از سیاره زحل در قطره‌های آب

دانشمندان با الکتریکی کردن قطرات مایع، نسخه‌های مینیاتوری از سیاره زحل را درست کرده‌اند که همانند نمونه واقعی‌اش، با حلقه احاطه شده است.

شبیه سازی نسخه‌های مینیاتوری از سیاره زحل در قطره‌های آب

 به نقل از LiveScience، به گفته دانشمندان، نتیجه این آزمایش نه تنها از نظر ظاهری شباهت بسیاری به زحل دارد، این دستاورد روش خوبی را برای تولید ذرات میکروسکوپی یکنواخت و کپسول‌هایی که بعضا در برخی محصولات مثل دارو؛ لوازم آرایشی، رنگ و سرامیک در اختیار محققان قرار داده است.

زمانی که یک قطره مایع هادی جریان الکتریسیته شده است، در معرض یک میدان الکتریکی قرار می‌گیرد، دوقطبی می‌شود. تحقیقات قبلی دانشمندان نشان داده بود که این قطب‌ها می‌توانند به سوی منابع الکتریکی کشیده شوند و شکل‌‌های مخروطی پیدا کنند. اگر این میزان کشش به اندازه کافی قوی باشد، این قطره‌ها به قدری حالت مخروطی پیدا می‌کنند که در نهایت قطراتی را با شدت به بیرون اسپری می‌کند.

حال اگر میدان الکتریکی‌ روی یک قطره روغن سیلیکون معلق در روغن کرچک اعمال شود، قطره مسطح‌تر می‌شود و حلقه‌های از آن بیرون می‌آیند که دقیقا از خط استوای آنها بیرون زده است.

آزمایش‌های مربوط به این اثر را «الکترواسپری» می‌نامند و اغلب شامل قطرات مایعاتی می‌شود که با مایعاتی با هدایت الکتریکی کم احاطه شده‌اند. در این مطالعه، پتیا ولاوفسا، مهندس دانشگاه ایلینوز آمریکا می‌خواستند کشف کنند که زمانی که قطرات مایع در مایعاتی با هدایت الکتریکی بالاتر غوطه‌ور می‌شوند، به ویژه قطرات روغن سیلیکون معلق در روغن کرچک چه اتفاقی رخ می‌دهد.

تحقیقات قبلی نشان داده بود که هنگامی که یک قطره بیشتر از محیط اطرافش الکتریکی شده باشد، بین دو صفحه الکتریکی گیر می‌افتد و قطب‌های آن برعکس جریان الکتریکی آن صفحات می‌شود. زمانی که جریان الکتریسیته برقرار می‌شود، بارهای مخالف همدیگر را جذب می‌کنند. در نتیجه قطره را به سمت بیرون هل می‌دهد و همین امر باعث کشیده و مخروطی شدن آن می‌شود و در نهایت قطره شبیه به توپ فوتبال می‌شود.

اما مطالعات جدید نشان می‌دهد زمانی که قطره‌ای کمتر از محیط اطرافش هادی الکتریکی است، قطب‌های آن هم‌راستا با جریان الکتریسیته دو صفحه الکتریکی می‌شود. دفع قطره از سوی الکترودها، قطب‌های قطره را به هم نزدیک می‌کند و در نتیجه قطره شبیه به اسمارتیز می‌شود.

شبیه سازی نسخه‌های مینیاتوری از سیاره زحل در قطره‌های آب

محققان دریافته‌اند که اگر میدان الکتریکی به اندازه کافی قوی باشد، خط استوای این قطره‌های فشرده شده، حلقه‌هایی هم‌مرکز با قطرات به وجود می‌آورد و در نتیجه قطرات شکلی شبیه به سیاره زحل به خود می‌گیرند.

در آزمایش‌های انجام‌شده، قطرات روغن سیلیکونی یک میلی‌متر تولید شدند که 100 برابر از قطرات مایعات دیگر کوچک‌تر است

شبیه سازی نسخه‌های مینیاتوری از سیاره زحل در قطره‌های آب

هنگامی که میدان الکتریکی روی یک قطره روغن سیلیکون معلق در روغن کرچک اعمال می‌شود، قطره مسطح‌تر می‌شود و حلقه‌‌ای از مایعات را به وجود می‌آورد که روی خط استوای آنها قرار می‌گیرند.

منبع :

پاسخ تلفنی به سوالات شما و برنامه ریزی شخصی

برنامه ریزی روزانه و زمان بندی صحیح برای مطالعه در ایام امتحانات و دوران جمع بندی کدام است؟
مناسب ترین کتاب ها برای دوران جمع بندی ؟
بهترین تغذیه برای افزایش حافظه و کاهش خواب آلودگی و خستگی کدام است؟ چگونه تمرکزم را در حین مطالعه بالا ببرم؟
از طریق تلفن ثابت در سراسر کشور بدون پیش شماره
با شماره 9099071219 تماس بگیرید
ساعت پاسخگویی از 8 صبح تا 12 شب