صفحه نخست > اخبار / مقالات دیگر > گره زدن اب توسط دانشمندان

گره زدن اب توسط دانشمندان


5 اردیبهشت 1392. نويسنده: sepahna

آب

لرد کلوین در زمان خود این ایده را مطرح کرده بود که اتمها در حلقه‌های گردابی قرار دارند که در اطراف خود گره خورده‌اند.

تعبیر کلوین از جدول تناوبی هیچگاه رایج نشد اما ایده وی منجر به ایجاد نظریه ریاضیاتی گره‌ها شد که بخشی از حوزه توپولوژی است. در این حال، دانشمندان همچنین دریافتند که گره‌ها از نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای فیزیک برخوردارند.

به گفته محققان، گره زدن مایعات کمی مشابه بستن بند کفش است. کل حجم سه بعدی یک مایع در یک منطقه محدود مانند یک گرداب باید تابانده شود. این محققان اکنون توانسته‌اند یک گرداب گره‌خورده را با استفاده از یک نسخه مینیاتوری از یک بال هواپیما توسط یک چاپگر سه بعدی بسازند.

در طول پرواز هواپیما، بال آن یک حرکت گردابی یا چرخشی از جریان را ایجاد می‌کند که باعث بلندن شدن هواپیما می‌شود. هنگامی که یک بال در حال استراحت بطور ناگهان سرعت می‌گیرد، دو گردابه هوای در حال گردش در جهات مخالف را ایجاد می‌کند. محققان بالهای مینیاتوری خود را در یک مخزن آب قرار داده و به آن یک سرعت ناگهانی برای ایجاد یک ساختار گره خورده دادند.

sepahna | از دیگر چالشهای این پژوهش، ثبت تصویر این گره بود. دینامیک مایعات معمولا از رنگ برای پیگیری حرکت مایعات استفاده می‌کند اما این محققان حبابهای ریز گاز را به آب وارد کردند که با نیروهای رانش به مرکز گرداب گره‌خورده رانده می‌شدند.

یک اسکنر لیزری پر سرعت با قابلیت ایجاد تصاویر سی‌تی اسکن از مایعات در سرعت 76 هزار فریم در ثانیه به دانشمندان اجازه داد که چیدمان سه بعدی حبابها را بازسازی کرده و گره‌ را به نمایش بگذارند.


بازگشت