محقق ایرانی آب را در زیر دمای انجماد مایع نگه داشت!

خبرگزاری مهر سه شنبه 16 آذر 1400 - 10:10
اگر چه آب در زیر دمای صفر درجه سانتیگراد یخ می‌زند، اما محققان دانشگاه هوستون سطح نرمی را ساخته‌اند که قطرات آب در تماس با آن در زیر دمای انجماد هم مایع می‌مانند.
محقق ایرانی آب را در زیر دمای انجماد مایع نگه داشت!

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، نقطه انجماد آب نقطه شروعی است که مولکول‌های آب شروع به یخ زدن می‌کنند. اولین تغییر در مولکول‌هایی رخ می‌دهد که در معرض هوای سرد در سطح قرار می‌گیرند و کریستال‌های یخی که آنها تشکیل می‌دهند، مولکول‌های مجاور را نیز تحریک می‌کند تا یخ بزنند. این روند تا زمانی ادامه می‌یابد که کل آب به یخ تبدیل شود.

هر قطره آب، جایی بین ۰ درجه سانتیگراد تا -۳۸ درجه سانتیگراد (۳۶.۴- درجه فارنهایت) یخ خواهد زد. اما در جریان مطالعه جدید، محققان موفق شدند برخی از قطرات بسیار ریز را در دمای ۴۴- درجه سانتی گراد به شکل مایع نگه دارند.

پژوهشگران می‌گویند نکته کلیدی، نوع سطحی است که آب با آن در تماس است. کریستال‌های یخ به راحتی بر روی سطوح سخت تشکیل می‌شوند، اما رابط‌های نرم‌تر، مانند روغن‌ها یا ژل ها، برای مدت طولانی‌تری در برابر یخ زدن مقاومت می‌کنند و قطرات کوچک‌تر حتی بیشتر از قطرات بزرگ‌تر می‌توانند مایع بمانند.

برای بررسی دقیق‌تر نحوه تبدیل آب به یخ، هادی قاسمی محقق این طرح از قطرات آب دو نانومتری به جای قطرات معمولی حدوداً ۱۰۰ نانومتری برای انجام آزمایش خود استفاده کرد. برای انجام این کار، محققان آب را در منافذ غشایی که از اکسید آلومینیوم آنودایز ساخته شده بود، نگه داشتند.

نانوذرات توسط روغن اکتان احاطه شده بودند تا رابط سطحی را "نرم" نگه دارند. هادی قاسمی، نویسنده مسئول این مطالعه می‌گوید: «کاوش تجربی برای تغییر دمای انجماد چند قطره آب در مقیاس چند نانومتر یک چالش حل نشده بوده، ما توانسته‌ایم روند انجماد قطرات آب را از مقیاس میکرون تا مقیاس ۲ نانومتر بررسی کنیم.

این یافته می‌تواند به ابداع روش‌های جدیدی برای کاهش تشکیل یخ در سطوح هواپیما، توربین‌های بادی و سایر زیرساخت‌های حیاتی کمک کند. روش مذکور همچنین می‌تواند منجر به بهبود سیستم‌های انجماد مواد غذایی یا تولید دستگاه‌هایی تازه برای منجمد نگهداشتن بافت‌های بدن بدون آسیب رساندن به آنها شود.

منبع خبر "خبرگزاری مهر" است و موتور جستجوگر خبر تیترآنلاین در قبال محتوای آن هیچ مسئولیتی ندارد. (ادامه)
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت تیترآنلاین مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویری است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هرگونه محتوای خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.