به گزارش ایسنا به نقل از ساینس آلرت، دانشمندان به تازگی میکروفایبرهایی از جنس یخ با قابلیت خم شدن ساخته اند که فرصت های جدیدی برای مطالعه فیزیک یخ ایجاد می کنند.
ویژگی های یخ همیشه ان طور که انتظار میرود نیست. انعطاف پذیری یکی از همین ویژگی ها است. بطور نظری حداکثر میزان انعطاف پذیری یخ ۱۵ درصد است اما در واقعیت حداکثر میزانی که تاکنون اندازه گیری شده ۰.۳ درصد بوده است. علت آن نقص های موجود در ساختار بلورهای یخ است که باعث شکننده شدن آن می شود.
بنابراین جمعی از محققان دانشگاه ژجیانگ (Zhejiang) چین به رهبری Peizhen Xu، دانشمند نانو در صدد ساخت یخی با نقص ساختاری کم تر برآمدند.
در این آزمایش از یک سوزن تنگستن در محیطی فوق سرد استفاده شد. دمای محفظه ای 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 ملکول های 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 باریک تر است. سپس دانشمندان دمای محفظه را به منفی ۷۰ و منفی ۱۵۰ درجه سانتی گراد تغییر دادند تا این رشته تشکیل شده را خم کنند.
آن ها دریافتند که در دمای منفی ۱۵۰ درجه سانتی گراد میتوان یک میکروفایبر ۴.۴ میکرومتری را خم کرد به طوریکه شکلی دایره ای بخود بگیرد و دایره ای 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 گفته ی دانشمندان این راهی جدید برای مطالعه تغییر فاز در یخ است. سرانجام محققان تلاش کردند از این رشته ی یخی به عنوان یک "موج بر" استفاده کنند.
موج بر ساختاری است که امواج الکترومغناطیسی یا صوتی را هدایت و منتقل می کند.
محققان یک نور مرئی را به یک سر این یخ متصل کردند. طول موج های متعددی توانستند از این رشته یخی رد شوند و کارایی آن به اندازه ی موج برهای پیشرفته مانند نیترید سیلیکون و سیلیس بود. از این یخ میتوان بعنوان موج بر برای انتقال طول موج های نوری در دماهای بسیار پائین استفاده کرد.
محققان در مقاله خود نوشتند:از این رشته ی یخی می توان بعنوان حسگری برای مطالعه جذب مولکول ها بر روی سطح یخ، تغییرات محیطی، تنوع ساختاری و تغییر شکل یخ استفاده کرد.
نتیجه این تحقیقات در مجله ی Science به چاپ رسیده است.
- 16
- 1
