کشف چندین حالت مایع در ذرات آلودگی هوا

نیواطلس نوشت: گروهی از محققان در یک کشف عجیب که در کیفیت هوا و مدل‌های آب و هوایی تأثیر دارد، دریافته‌اند که ذرات هواپخش می‌توانند همزمان دارای سه حالت مایع مختلف باشند.

البته که هوا فقط از گاز تشکیل نشده است و ذرات جامد و قطرات مایع نیز می‌توانند در آن معلق باشند. این‌ها که هواپخش نامیده می‌شوند، با جذب یا انعکاس نور خورشید در درجات مختلف یا در ابرها خصوصیات هوا را تغییر می‌دهند و بر آب و هوا تأثیر می‌گذارند. مطالعه این ذرات، به ویژه ذرات تولید شده توسط فعالیت‌های انسانی برای پیش‌بینی تغییرات آب و هوایی و اقلیمی در آینده و همچنین تأثیرات احتمالی آنها بر سلامتی انسان مهم است.

اکنون دانشمندان به کشف شگفت‌انگیزی در مورد ترکیب برخی از این قطرات هواپخش دست یافته‌اند. محققان دانشگاه "بریتیش کلمبیا"، دانشگاه "کالیفرنیا ایرواین" و دانشگاه "مک‌گیل" دریافتند که سه حالت مایع به طور همزمان می‌تواند در یک قطره واحد هواپخش وجود داشته باشد. این اساساً مکانیزمی است که باعث می‌شود آب و روغن در هنگام مخلوط شدن از هم جدا شوند، اما همچنین به طور عجیبی می‌تواند به تنهایی در آب رخ دهد.

مدت‌ها تصور می‌شد که ذرات هواپخش فقط حاوی یک حالت مایع هستند، اما یک مطالعه در سال ۲۰۱۲ توسط همین تیم، دو حالت متقابل را کشف کرد. این تیم فرض کرده بودند که این امکان فقط در ذراتی با ترکیب بسیار خاص وجود دارد و این ذرات باید از آب شور یعنی ماده‌ای با قطبیت کم و یک ماده دیگر با قطبیت متوسط ساخته شوند.

بنابراین محققان برای آزمایش این ایده از یک رنگ "سولواتوکرومیک" که ماده‌ای است که براساس قطبیت تغییر رنگ می‌دهد، استفاده کردند. آنها از ذراتی با ترکیبی که پیش‌بینی کرده بودند استفاده کردند که حاوی روغن روانکاری، مواد غیر آلی و مواد آلی اکسید شده بود.

وقتی محققان این ماده را به این ذرات تزریق کردند، سه رنگ مختلف را نشان داد که نشان دهنده سه حالت مختلف مایع است. هر سه مولفه موجود در آن ذرات محصولی از آلودگی هستند. روغن از وسایل نقلیه بنزینی حاصل می‌شود، در حالی که دو ماده دیگر در هنگام احتراق سوخت فسیلی تولید می‌شوند.

دکتر "آلن برترام" از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: ما نشان داده‌ایم که انواع خاصی از ذرات هواپخش در جو، از جمله مواردی که به احتمال زیاد در شهرها وجود دارد، اغلب می‌توانند دارای سه حالت مجزای مایع باشند.

وی افزود: این خواص در کیفیت هوا و آب و هوا نقش دارند. آنچه امیدواریم این است که این نتایج مدل‌های مورد استفاده در بررسی کیفیت هوا و سیاست‌های تغییر اقلیم را بهبود بخشد.

این تیم می‌گوید که این مطالعه درک ما از هواپخش‌های موجود در جو را بهبود می‌بخشد و می‌تواند به ما در جهت ایجاد مدل‌های دقیق‌تر در مورد کیفیت هوا و تغییرات آب و هوایی کمک کند.

محققان می‌گویند برای بررسی فیزیک هواپخش‌های سه حالته و چگونگی تأثیر آنها بر چیزهایی مانند باروری ابرها به کار و مطالعه بیشتری احتیاج است.

این مطالعه قرار است در مجله PNAS منتشر شود.

منبع: ایسنا

46