دانشمندان یخ انعطاف پذیر تولید کردند!
یخ به طور معمول سخت و شکننده است و نمی توان آن را خم کرد اما تحقیقات جدید دانشمندان بسیار جالب توجه است زیرا آنها توانستند یخی تولید کنند که قابلیت خم شدن دارد.
دانشمندان به تازگی میکروفایبرهایی از جنس یخ با قابلیت خم شدن ساخته‌اند که فرصت‌های جدیدی برای مطالعه فیزیک یخ ایجاد می‌کنند.
ویژگی‌های یخ همیشه آنطور که انتظار می‌رود نیست. انعطاف پذیری یکی از همین ویژگی‌ها است. به طور نظری حداکثر میزان انعطاف پذیری یخ ۱۵ درصد است اما در واقعیت حداکثر میزانی که تاکنون اندازه‌گیری شده ۰.۳ درصد بوده است. علت آن نقص‌های موجود در ساختار بلورهای یخ است که باعث شکننده شدن آن می‌شود.
بنابراین گروهی از محققان دانشگاه ژجیانگ(Zhejiang) چین به رهبری Peizhen Xu، دانشمند نانو در صدد ساخت یخی با نقص ساختاری کمتر برآمدند.
در این آزمایش از یک سوزن تنگستن در محیطی فوق سرد استفاده شد. دمای محفظه‌ای که آزمایش در آن صورت گرفت در حدود منفی ۵۰ درجه سانتی‌گراد بود. با وارد کردن بخار آب به این محفظه و برقراری میدان مغناطیسی مولکول‌های آب روی سر سوزن جمع شده و تبدیل به بلور شدند در نهایت یک میکروفایبر با قطر حداکثر ۱۰ میکرومتر تشکیل شد که از موی انسان نیز باریک‌تر است. سپس دانشمندان دمای محفظه را به منفی ۷۰ و منفی ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد تغییر دادند تا این رشته تشکیل شده را خم کنند.
آنها دریافتند که در دمای منفی ۱۵۰ درجه‌سانتی‌گراد می‌توان یک میکروفایبر ۴.۴ میکرومتری را خم کرد به طوری که شکلی دایره‌ای به خود بگیرد و دایره‌ای به شعاع ۲۰ میکرومتر تشکیل دهد. در این حالت درصد انعطاف پذیری آن ۱۰.۹ خواهد بود که بسیار به میزان نظری آن نزدیک است.
وقتی دانشمندان این رشته یخ را رها کردند به شکل اولیه خود بازگشت.
به گفته‌ی دانشمندان این راهی جدید برای مطالعه تغییر فاز در یخ است. سرانجام محققان تلاش کردند از این رشته‌ی یخی به عنوان یک "موج‌بر" استفاده کنند.
موج‌بر ساختاری است که امواج الکترومغناطیسی یا صوتی را هدایت و منتقل می‌کند.
محققان یک نور مرئی را به یک سر این یخ متصل کردند. طول موج‌های متعددی توانستند از این رشته یخی رد شوند و کارایی آن به اندازه‌ی موج‌برهای پیشرفته مانند نیترید سیلیکون و سیلیس بود. از این یخ می‌توان به عنوان موج‌بر برای انتقال طول موج‌های نوری در دماهای بسیار پایین استفاده کرد.
محققان در مقاله خود نوشتند: از این رشته‌ی یخی می‌توان به عنوان حسگری برای مطالعه جذب مولکول‌ها بر روی سطح یخ، تغییرات محیطی، تنوع ساختاری و تغییر شکل یخ استفاده کرد.
منبع: ایسنا
4167
