تا حالا به این فکر کردین که تو فضا، وقتی جاذبه‌ای در کار نیست، مایعات چطور رفتار می‌کنن؟ خب، معلومه که اوضاع اصلاً شبیه زمین نیست! یه تیم دانشمند از دانشگاه می‌سی‌سی‌پی دست به یه آزمایش جالب زدن تا ببینن تو نبود جاذبه، چه اتفاقی برای موج‌های توی آب و مایعات دیگه میفته. ماجرا اینطوری بود:
راهبر تیم، دکتر “لی کون ژانگ” و همکاراش، بررسی کردن که وقتی موج‌های آب با مانع روبه‌رو میشن (مثلاً مثل یه برگ که بخشی ازش توی آب دریاچه است)، چه چیزی تعیین می‌کنه که انرژی موج از مانع بگذره یا نه. برخلاف تصور هممون که فکر می‌کنیم مانع کارش فقط سد راهه، فهمیدن موضوع خیلی پیچیده‌تره!
اینجا پای یه پدیده به اسم “کشش سطحی” وسطه. کشش سطحی یعنی همون نیرویی که باعث میشه قطره آب روی برگ جمع بشه یا مثلاً حشرات سبک روی آب راه برن. تو فضا که جاذبه نداره، همین کشش سطحی همه‌چیز رو تعیین می‌کنه، نه دیگه جاذبه مثل زمین.
یه اتفاق جالب که افتاده، اینه که دور این موانع یه خمیدگی به اسم “منیسکوس” درست میشه، که همون قوسیه که وقتی آب کنار چیزی قرار می‌گیره دیده میشه. اندازه و شکل همین منیسکوس تعییین می‌کنه انرژی موج چقدر راحت می‌تونه از مانع رد بشه.
تیم تحقیقاتی با ایجاد موج‌های کوچک سطحی (یعنی موج‌های ریزی که فقط روی سطح آب ایجاد میشن)، و قرار دادن مانعِ نیمه‌غوطه‌ور سر راه اون‌ها، فهمیدن کوچیک‌ترین تغییر در منیسکوس (مثلاً فقط ۱.۵ میلی‌متر! در حد نوک مداد) می‌تونه عبور انرژی موج رو از حدود ۶۰ درصد به فقط چند درصد برسونه. یعنی یه تأثیر خیلی بزرگ با یه تغییر خیلی کوچیک!
ژنگ‌وو وانگ، یکی از دکترای فیزیک تیم می‌گه: «فکر کنین همه‌چی تو فضا فرق داره. این تأثیرات، روی زمین خیلی محسوس نیستن، اما تو فضا اُفت و خیز زیادی رو باعث میشن! برای همینه که کنترل رفتار مایعات تو پروازهای فضایی و ایستگاه فضایی خیلی مهمه؛ چون سوخت، آب، یا حتی سیستم‌های خنک‌کننده باید دقیق کار کنن و اصلاً نمی‌تونین دل به جاذبه ببندین!»
راستی، کنترل این ماجراها فقط به فضا محدود نمیشه. همین تکنیک‌ها باعث پیشرفت دستگاه‌های ریزجریانی یا همون میکروفلوئیدیک میشه؛ اینا سیستم‌هایی هستن که مایعات رو از کانال‌های خیلی باریک (در حد میلی‌متر) عبور میدن و توی پرینترها، چیپ‌های آزمایشگاهی، یا ابزارهای مهندسی زیست‌پزشکی کاربرد دارن، مثلاً واسه آزمایش‌های ژنتیکی و چیزهایی شبیه به اون.
حالا چطور اینا رو تست کردن؟ اونا با تغییر ارتفاع مانع و نوع پوشش سطحی (یه نمونه، آب‌دوست که آب رو جذب می‌کنه، یه نمونه آب‌گریز که آب رو پس می‌زنه)، کنترل کردن که انرژی موج چقدر از مانع عبور کنه. این یعنی با انتخاب درستِ شکل و جنس موانع، میشه سیستم‌های مدیریت آب یا سوختِ خیلی هوشمند تو فضا ساخت، که خیلی سبک‌تر و کارآمدتر از نمونه‌های فعلی میشه.
خلاصه که این تحقیقات دنیای جدیدی رو برای مهندسی سیستم‌های فضایی و حتی ابزارهای آزمایشگاهی رو زمین باز کرده و حالا دانشمندا بعد از اولین آزمایش موفقشون، کلی ایده و پدیده‌ی جدید برای کشف دارن.
اگه علاقه‌مندین بیشتر بدونین، این تحقیق جذاب تو مجله معروف “Physical Review Letters” چاپ شده که یکی از ژورنال‌های فیزیکیه که نتایج جدید رو معرفی می‌کنه.
پس دفعه بعدی که نگاتون به قطره آفتاب‌خورده روی برگ می‌افته، یادتون نره همین منیسکوس کوچولو می‌تونه تو فضا سرنوشت ایستگاه فضایی رو تعیین کنه!
منبع: +
