نیوزتل: هنگامی که قطرات آب در معرض میدان الکتریکی قوی مانند قطرات باران بوسیله رعد و برق قرار می گیرند، آنها تمایل دارند به غبار الکتریکی تبدیل شوند.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از تک تایمز، هرچه میدان الکتریکی قوی تر باشد، بیشتر احتمال دارد یک قطره آب تجزیه شود.
اخیراً پژوهشگران “ام.آی. تی”(MIT) یک فرمول ساده ارائه کرده اند و ادعا می کنند که توسط این فرمول می توان به صورت دقیق قدرت میدان الکتریکی برای شکستن یک قطر آب را پیش بینی نمود. پژوهشگران اعتقاد دارند که از این روش می توان در توسعه نوع جدیدی از دستگاه های تصفیه هوا یا آب و فضاپیماها بهره برد.
“جاستین بروز”(Justin Beroz) دانشجوی کارشناسی ارشد ام.آی. تی و نویسنده اصلی این مطالعه اظهار داشت: طی این مطالعه مهندسان و دانشمندان مجبور به انجام شبیه سازی های فشرده محاسباتی برای ارزیابی ثبات یک قطره الکتریکی شدند. با فرمولی که ما عرضه کرده ایم به راحتی و تنها با داشتن یک کاغذ و مداد ساده می توان ثبات یک قطره الکتریکی را پیش بینی نمود.
قطرات آب به سبب تنش سطحی، کره های کوچک را می سازند. با این وجود، در حضور نیروهای دیگر، مانند یک میدان الکتریکی، تمایل دارند شکل خودرا از دست بدهند. در صورتیکه کشش سطحی مولکول های آب را به داخل وارد می کند، نیروهای دیگر آنها را به بیرون می رانند. اگر میدان الکتریکی به اندازه کافی قوی باشد، قطره آب قادر نخواهد بود شکل دیگری پیدا کند که بتواند هر دو نیرو را متعادل کند و این مساله سبب ناپایداری و شکستن قطرات می شود.
طی این مطالعه، پژوهشگران یک آزمایش انجام دادند و در آن قطرات آب را بر روی یک صفحه الکتریکی فلزی قرار دادند. آنها از یک دوربین با سرعت بالا برای مشاهده تغییرات شکل قطرات آب استفاده کردند.
بروز طی این مطالعه اندازه های مختلف قطرات آب را تحت فشارهای مختلف میدان الکتریکی مورد بررسی قرار داد. او شکل ظاهری پایدار هر قطره آب را پیش از شکستن مشخص نمود و سپس پارامترهایی مانند حجم، ارتفاع و شعاع آنها را محاسبه نمود. او داده هر قطره آب را ترسیم کرد و متوجه شد که همه اینها به یک خط مستقیم می رسند.
در ایجاد این فرمول جدید پژوهشگران از پنج پارامتر شعاع، حجم، کشش سطحی، قدرت میدان الکتریکی و الکتریک گذردهی قطرات آب استفاده کردند. بگفته پژوهشگران می توان از این فرمول برای توسعه تکنیک هایی مانند “الکترو اسپری”(electrospraying) استفاده نمود. از این روش معمولاً برای تجزیه بیومولکول ها در فضا استفاده می نمایند.
یافته های این مطالعه در مجله “Physical Review Letters” منتشر گردید.

منبع: نیوزتل