مشاهدة الذهب يتدفق من خلال قمل الخشب ، لماذا يمكن لقطرات الماء سد تسرب الأنابيب

عندما كنت طفلاً أتذكر أنني كنت مفتونًا بقشرة الخشب ، التي سيتدحرج بعضها في كرات مدرعة بحجم حبة البازلاء عندما تكون تحت التهديد. لقد نشأت في كندا ، والشيء الوحيد الذي لاحظته عندما انتقلت إلى المملكة المتحدة هو أن القمل البريطاني يتطلب الكثير من الحث قبل أن يتدحرج أكثر مما يفعل أبناء عمومتهم الكنديون الأكثر حساسية.

اتضح أن قمل الخشب يساعد العلماء على تطوير طريقة جديدة لرصد وجود الجسيمات النانوية المعدنية في البيئة. وولفجانج لانغبين درس وزملاؤه في جامعة كارديف كيف تمتص قمل الخشب جزيئات الذهب النانوية وكيف تتحرك البلورات المعدنية عبر أجسامها الدقيقة.

للقيام بذلك ، استخدم الفريق تقنية جديدة تسمى الفحص المجهري رباعي الموجات. يعمل هذا عن طريق إطلاق نبضات ضوئية على قمل الخشب - الضوء الذي تمتصه جزيئات الذهب النانوية.

يوضح لانغبين: "من خلال التحديد الدقيق لمصير جسيمات الذهب النانوية الفردية في الكبد والبنكرياس لقمل الخشب ، يمكننا الحصول على فهم أفضل لكيفية عزل هذه الكائنات الحية والاستجابة للمعادن المبتلعة من البيئة".

الكشف البيئي

بالإضافة إلى تعزيز فهمنا لكيفية امتصاص الكائنات الحية للمواد السامة ، يمكن أن يؤدي البحث إلى تطوير استخدامات طبية جديدة للجسيمات النانوية وتقنيات اكتشاف الجسيمات النانوية في البيئة. تم وصف البحث في رسائل الفيزياء التطبيقية.

الماء مادة رائعة حقًا ويبدو أنه مصدر لا ينتهي لاكتشافات علمية رائعة. يتضمن أحدثها قدرة الماء المعروفة على سد ثقب في أنبوب يتسرب منه الماء.  كاثرين جنسن في كلية ويليامز بولاية ماساتشوستس ، نظر وزملاؤه إلى تأثير غريب وغير مفهوم جيدًا - وهو أن ثقبًا صغيرًا في أنبوب عمودي يمكن سدّه بالمياه المتساقطة منه. يحدث هذا حتى عندما يكون هناك اختلاف في الضغط من شأنه أن يدفع الماء خارج الأنبوب.

القطرات والمراوغات

قام الفريق بحفر ثقب بقطر 0.8 ملم في أنبوب مملوء بالماء وشاهد ما حدث باستخدام كاميرا عالية السرعة. كما انخفض ارتفاع عمود الماء فوق الحفرة ، كذلك انخفض الضغط عند الحفرة. ونتيجة لذلك ، تحول الماء المتسرب من التدفق المستمر إلى القطرات المتساقطة. بعد خروج حوالي 15 قطرة من الأنبوب ، بقيت القطرة التالية في مكانها - وهي تسد الحفرة بفاعلية.

قام الفريق بنمذجة التأثير من حيث التوتر السطحي للقطرة ، لكن ذلك لم يكن جيدًا جدًا لوصف ملاحظاتهم. بعد ذلك ، واستلهامًا من الحركات المتذبذبة للقطرات المحاصرة ، وصف الفريق القطيرة بأنها كتلة ونظام نابض. كان هذا النموذج أفضل بكثير في وصف ملاحظات الفريق - ويقدم مزيدًا من الأفكار حول خاصية أخرى مذهلة للمياه.

يصف فريق جنسن النتائج التي توصلوا إليها في ملف ما قبل الطباعة على arXiv ويمكنك قراءة المزيد عن البحث في المقالة في فيزياء بواسطة راشيل بيركويتز.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• سك المستقبل مع أدرين أشلي. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/watching-gold-flow-through-woodlice-why-water-droplets-can-seal-leaky-pipes/