دل سے متاثر پمپ توانائی کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے - فزکس ورلڈ

آسٹریا کے محققین نے دریافت کیا ہے کہ پمپنگ پیٹرن جو انسانی دل کی دھڑکن کی نقل کرتے ہیں پائپوں کے ذریعے پمپ کیے جانے والے سیال میں ہنگامہ خیزی کو کافی حد تک کم کر سکتے ہیں۔ تجربات کے ایک سادہ سیٹ کے ذریعے، Björn Hof اور انسٹی ٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹکنالوجی آسٹریا کے ساتھیوں نے دکھایا کہ کس طرح پمپنگ کی دالیں آرام کے ادوار کے ساتھ آپس میں ملتی ہیں اس سے کہیں زیادہ موثر پمپنگ تکنیک کی ترقی ہو سکتی ہے۔

سیالوں کی پمپنگ صنعت، زراعت اور پانی جیسی سہولیات کی فراہمی میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ درحقیقت، یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ عالمی سطح پر استعمال ہونے والی تمام برقی توانائی کا 10% پمپنگ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس توانائی کی شدت کی وجہ سے، لوگ کافی عرصے سے بہتر اور زیادہ موثر پمپ تیار کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔ تاہم، ماہرین ابھی تک پوری طرح سے نہیں سمجھتے کہ پمپنگ کے عمل کو کس طرح بہتر بنایا جائے۔

ایک صدی سے زیادہ عرصے سے، محققین یہ سمجھ چکے ہیں کہ پائپ میں ہنگامہ آرائی پائپ اور سیال کے درمیان رگڑ کو بڑھا دے گی، اس طرح پمپنگ کی کارکردگی میں کمی آئے گی۔ اگرچہ ہنگامہ خیزی کو ختم کرنے کے طریقوں کو تیار کرنے میں کچھ پیش رفت ہوئی ہے، لیکن یہ حل کرنا آسان مسئلہ نہیں ہے۔

عملی طور پر مشکل

"عملی طور پر، ہم نے اب تک جو طریقے تیار کیے ہیں وہ اتنے مفید نہیں نکلے،" ہوف بتاتے ہیں۔ "یہاں تک کہ اگر ہم بہاؤ کے کسی حصے میں ہنگامہ خیزی کو ختم کر سکتے ہیں، تو ہنگامہ کو تھوڑا سا آگے نیچے کی طرف ڈینٹ، موڑ، یا پائپوں میں موجود دیگر خامیوں سے متحرک کیا جا سکتا ہے، اور سارا اثر ختم ہو جاتا ہے۔"

پمپوں یا پائپوں کے نئے ڈیزائنوں کو تلاش کرنے کے بجائے، ہوف اور ساتھیوں نے ان میں سے گزرنے والے سیال کی رفتار کو کنٹرول کرنے پر توجہ مرکوز کی ہے۔ ہوف کہتے ہیں، "ہم اپنے منتقلی کے کام سے جانتے تھے کہ وقت کی اوسط رفتار کے پروفائل میں تبدیلی ہنگامہ خیزی کو دبانے میں بہت کارآمد ثابت ہو سکتی ہے۔" "یہ رفتار کی تبدیلیوں پر فوری طور پر رد عمل ظاہر کرنے سے کہیں زیادہ آسان ہے، ایک ہنگامہ خیز کنٹرول نقطہ نظر جو بہت سے پچھلے مطالعات میں استعمال کیا جاتا ہے۔"

ان کے خیال کو جانچنے کے لیے، ٹیم نے ایک سادہ اپریٹس بنایا جس میں پانی کو صاف پائپ کے ذریعے پمپ کیا جاتا ہے۔ ایک حسب ضرورت سرنج پمپ احتیاط سے اس کے بہاؤ کی شرح کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ابھرنے والے بہاؤ کے نمونوں کا مشاہدہ کرنے کے لیے، انہوں نے پانی کو عکاس ذرات کے ساتھ سیڈ کیا۔ پائپ کے بیچ میں ایک لیزر بیم کو چمکانے سے ٹیم کو وقفے وقفے سے سیال کے اسنیپ شاٹس لینے کا موقع ملا۔

قابل ذکر مماثلت

اس سیٹ اپ کا استعمال کرتے ہوئے، محققین نے مختلف قسم کے نبض والے بہاؤ کے نمونوں کے نتیجے میں ہنگامہ خیزی کی ڈگری کی مقدار درست کی۔ انہوں نے محسوس کیا کہ پمپنگ پیٹرن جو مسلسل کم سے کم ہنگامہ خیزی پیدا کرتا ہے وہ انسانی دل کے ذریعے چلائے جانے والے خون کے بہاؤ کے پیٹرن سے نمایاں طور پر ملتا جلتا تھا۔

"مجموعی طور پر، ہم نے محسوس کیا کہ بہترین کارکردگی ایک ویوفارم کے لیے پائی جاتی ہے جو کہ شہ رگ میں پائے جانے والے اس کے بہت قریب ہے، جہاں بڑے اتار چڑھاؤ اور گھسیٹنے کی سطح اس کے خلیوں کی اندرونی استر کے لیے نقصان دہ ہو گی،" ہوف بتاتے ہیں۔

چھوٹا 3D پرنٹ شدہ ویکیوم پمپ ماس سپیکٹرو میٹری کو فروغ دے سکتا ہے۔

ہماری خون کی نالیوں میں، دل کے باقاعدہ سنکچن سے پیدا ہونے والی تیز رفتار دھڑکنوں کو مختصر آرام کے وقفوں سے الگ کیا جاتا ہے، جہاں دل آرام کرتا ہے تاکہ اپنے چیمبروں کو خون سے بھر سکے۔ جب انہوں نے اس آرام کے مرحلے کو اپنے پمپنگ پیٹرن میں شامل کیا، ہوف کی ٹیم نے پایا کہ پائپ میں ہنگامہ خیزی تقریباً مکمل طور پر ختم ہو چکی تھی جو کہ شہ رگ میں موجود بہاؤ کی رفتار کے مقابلے میں ہے۔ یہاں تک کہ بہت زیادہ بہاؤ کی رفتار پر بھی، ہنگامہ آرائی سے پیدا ہونے والے ڈریگ کی مقدار میں 25 فیصد سے زیادہ کمی واقع ہوئی۔

محققین تسلیم کرتے ہیں کہ دل سے متاثر ٹیکنالوجی کو عملی پمپنگ ایپلی کیشنز میں شامل کیے جانے سے پہلے بہت سے چیلنجز کا سامنا کرنا پڑے گا۔ ہوف کا کہنا ہے کہ "ابھی کے لئے، موجودہ پمپ مطلوبہ موج کو حاصل کرنے کے لیے موزوں نہیں ہوسکتے ہیں، اور یہ دیکھنے کے لیے مزید مطالعات کی بھی ضرورت ہوگی کہ آیا اس سے بھی زیادہ بہاؤ کی رفتار پر فائدہ برقرار رہتا ہے،" ہوف کہتے ہیں۔

ٹیم دوسرے بہاؤ کے نمونوں کو تلاش کرنے کا بھی ارادہ رکھتی ہے جو ہنگامہ خیزی کو کم کرنے میں اور بھی بہتر ہو سکتے ہیں - خاص طور پر زیادہ بہاؤ کی رفتار پر۔ مزید تحقیق کے ذریعے، ٹیم کو امید ہے کہ پمپنگ کی نئی تکنیکیں تیار کی جا سکتی ہیں جو پمپنگ کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر کرتی ہیں - اس کی لاگت اور ماحولیاتی اثرات دونوں کو کم کرتی ہیں۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ فطرت، قدرت.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ آٹوموٹو / ای وی، کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• چارٹ پرائم۔ ChartPrime کے ساتھ اپنے ٹریڈنگ گیم کو بلند کریں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/heart-inspired-pump-boosts-energy-efficiency/