Gizem Attı: Bubbles Çözülmüş Bilim

{h1}

Sabun köpüğü kümelerini inceleyerek, araştırmacılar köpüklerin dinamik davranışını etkili bir şekilde modelleyen bir dizi denklem oluşturdular.

Sabun köpüğü ya da taze dökülmüş sodanın üstünde köpüklü köpük şeklinde görünen herkes, hareket halindeki baloncukların hassas bilimine şahit oldu. Ancak, günlük yaşamda kabarcıklar ve köpüklü maddeler yaygın olsa da, bilim adamları köpüklerin kümelenme şekillerini, şekil değiştirip nihayetinde pop gibi karmaşık davranışlarını modellemeye çalışmışlardır.

Şimdi, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'deki araştırmacılar, şekil değiştiren sabun köpüğünün incelenmesine dayanarak köpüklü kümelerin nasıl geliştiğini modelleyen bir dizi denklem oluşturdular. Science dergisinde bugün (9 Mayıs) yayınlanan bulgular, köpüklerin karmaşık ve dinamik hareketini tahmin etmeye yardımcı oluyor.

Kabarcık davranışını anlamak ve tahmin etmek önemlidir çünkü alev geciktiriciler gibi güvendiğimiz kimyasalların üretimi köpükler ve köpükler içerir.

Berkeley'deki matematik profesörü ve yeni çalışmanın ortak yazarı James Sethian, “köpükler için matematiksel modellerin inşa edilmesi zordur; çünkü bunlar genellikle duvarları veya sınırları paylaşan bir kümede birbirine bağlı tek tek baloncuklardan oluşmuştur” dedi.

Sethian 'a verdiği demeçte, "Fiziksel etkiler bu arayüzleri etrafa sürüklüyor ve karmaşıklığın, mekaniğin çok çeşitli zaman ve uzay ölçeklerinde meydana gelmesi gerçeğiyle ilgisi var." “Bu çılgınca farklı ölçekleri bir araya getirmenize izin veren sayısal modeller oluşturmak zor. Böylece birbirleriyle doğru ve fiziksel olarak mantıklı bir şekilde konuşuyorlar.” [Sıvı Heykeller: Düşen Suyun Büyüleyici Fotoğrafları]

Sethian ve onun yazarlarından Robert Saye, köpük evriminin üç temel evresini belirledi: baloncukların yeniden düzenlenmesi; kabarcıkların ince duvarları veya zarları boyunca sıvının drenajı; ve zarların çok ince olduğu sonraki aşama kabarcıklar patladı.

Araştırmacılar modellerini farklı boyutlardaki sabun baloncukları üzerinde test ettiler ve modellerin köpüklerin hareketini doğru olarak tahmin ettiğini buldular.

Sethian, "Dinamikler, kabarcıkların sayısının, içerdiği malzemelerin ve sıvıların viskozitesinin bir fonksiyonu olarak değişir." Dedi.

İrlanda'daki Trinity College Dublin'de bir fizikçi ve profesör olan Denis Weaire, köpük fiziği çalışmasında araştırmayı "yeni bir başlangıç" olarak adlandırdı. Weaire yeni çalışmaya dahil değildi, ancak bulguların etkilerini tartışan bir editöryal makale kaleme aldı.

Weaire, WordsSideKick.com'a “Benim gibi insanların uzun zamandır bu gelişmeyi beklediklerini düşünüyorum” dedi.

Kabarcıklar ve köpükler, sıvıların içindeki hava boşluklarının hapsedilmesiyle oluşturulur ve yüzey gerilimi adı verilen bir sıvı özelliğine bağlıdır. Yüksek yüzey gerilimi, suya batırılmasından ziyade bir kağıt atağının su yüzeyinde yüzmesini sağlayan şeydir.

Su bir musluktan aktığında, küçük kabarcıklar oluşur, ancak çok hızlı bir şekilde açılır. Bunun sebebi, suyun yüzey geriliminin yüksek olmasıdır, bu nedenle kabarcıklar çok ince zarlar geliştirirler, bu da bunların kolayca kopmasına neden olur.

Yüzey aktif maddeler veya yüzey aktif maddeler, yüzey gerilimini azaltan ve kabarcıkları stabilize eden su yüzeyine yapışan organik bileşiklerdir. Sabun ve bulaşık makinesi sıvısı, sürfaktanları içeren malzemelerin örnekleridir; bu da, sabunlu suyun neden büyük kabarcık kümeleri oluşturabildiğini açıklarken normal su yapamaz.

Weaire, yeni denklemlerin fizikçilerin dengesiz köpük denilen çalışmalara yardımcı olacağını, bunun da yerçekimi gibi çeşitli faktörlerin, sıvıların kabarcıkların zarlarından süzülmesine neden olduğunu ve sonuçta bunların patlamasını sağladığını söyledi.

Weaire, "Gelecekte yaşanan zorluk, bu dinamik durumları veya dengesizlikten uzak istikrarsız köpükleri tanımlamak olacaktır." Dedi. "Her şeyin yol açacağı yer söylemek zor, ama bu konu için yeni bir merkez açılıyor."

Twitter'da takip edin @denisechow. WordsSideKick.com'ı takip edin @wordssidekick, Facebook & Google+. WordsSideKick.com ile ilgili orijinal yazı.


Video Takviyesi: .




Araştırma


Calvin Blackman Köprüler
Calvin Blackman Köprüler

Büyük Kuş Die-Off Bulmacalar Alaskan Bilim Adamları
Büyük Kuş Die-Off Bulmacalar Alaskan Bilim Adamları

Bilim Haberleri


Insan Kurban Surround Antik Mezopotamya Mezarı
Insan Kurban Surround Antik Mezopotamya Mezarı

Körfez Ölü Bölge Tahmininden Daha Küçük
Körfez Ölü Bölge Tahmininden Daha Küçük

Eski Nasa Mühendisleri Binası Gerçek Hayat Sualtı Trafosu
Eski Nasa Mühendisleri Binası Gerçek Hayat Sualtı Trafosu

Kirlilik Küre'Yi Gezer, Çalışma Doğrulamalarını Yapar
Kirlilik Küre'Yi Gezer, Çalışma Doğrulamalarını Yapar

Kuşlar Onları Göze Bakarsak Anlatabilir Mi?
Kuşlar Onları Göze Bakarsak Anlatabilir Mi?


TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com