درک جریان مواد نرم، از پنیر تا بهمن!
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار / ایران پلیمر طی مطالعه ی جدیدی که از سوی مهندسان دانشگاه ایلینویس صورت گرفته است، آزمایش ساده ای برای توضیح بهتر حرکت جریانی مواد نرم انجام شده است. این اطلاعات می تواند در طراحی مواد جدید و یا حتی پیش بینی فجایع طبیعی مورد استفاده قرار گیرد.
چگونه است که وقتی در خمیردندان باز می شود، خمیردندان همچنان در تیوب خود باقی می ماند؟ چگونه است که بخشی از زمین سخت ناگهان شروع به حرکت می کند و رانش زمین رخ می دهد. درک این مفهوم که مواد نرم چگونه جریان پیدا می کنند همچنان برای محققان دشوار است. ولی این مطالعه با آزمایش های ساده ای توانسته است این مفهوم را تا حد زیادی توضیح دهد. به عنوان تعریف، جریان مواد نرم برای همه ی انسان ها مفید و مهم است. از کسانی که با پنیر سر و کار دارند تا کسانی که در خطر بهمن هستند. این مطالعه در مجله ی Proceedings of the National Academy of Science به چاپ رسیده است.
سیمون روگرس، دانشمند در حوزه ی شیمی و مهندسی مولکول زیستی که از نویسندگان این مقاله بوده است بیان می کند، “ما دریافتیم که جریان مواد نرم پیچیده تر از یک انتقال تدریجی است که مدل های موجود بیان می کنند.”
این گروه روش آزمونی را بررسی کرده است که به محقق اجازه می دهد رفتار شبه مایع و شبه جامد را به طور جداگانه ای مورد بررسی قرر دهد. بررسی رفتار این مواد به این شکل پیش از این صورت نگرفته بود. در آزمایشگاه مواد متفاوتی را شامل، یک میکروژل پلیمری، صمغ زانتان، یک نوع ماده ی شبه شیشه ای و یک محلول پلیمری را مورد بررسی قرار دادند. برای بررسی میزان تنش برشی و پاسخ رفتار شبه مایع و شبه جامد از یک رئومتر استفاده شد.
گوین دانلی، نویسنده ی مسئول این مقاله، بیان می کند: ” آزمایش ها به ما جزییات زیادی از رفتار مواد نرم نشان داد. ما تبدیل مداومی از بین حالت جامد و مایع مشاهده کردیم. این رفتار به ما می گوید که مدل های قدیمی که یک تغییر ناگهانی را گزارش می-کردند بسیار ساده انگارانه هستند. ما در این آزمایش ها رفتار دوگانه ای را مشاهده کردیم که طی آن اتلاف انرژی توسط هر دو مکانیزم جامد و مایع انجام می شد. با مشاهده ی این رفتار هدف تیم به طراحی مدلی برای توضیح و پیش بینی حرکات مواد نرم قرار تبدیل شد.
مدل های موجود برای تشریح پدیده هایی که ما مشاهده کردیم کافی نیستند. آزمایش های جدید ما به زمان بیشتری نیاز دارد ولی اطلاعات واضح تری در مورد این پدیده به ما خواهند داد. این آزمایش ها به ما اجازه می دهد تحقیقات پیرامون مواد نرم را به سمت دیگری هدایت کنیم و بتوانیم رفتار مواد جدید را پیش بینی کنیم. این مطالعات به ویژه برای مهندسین عمران که با پدیده هایی مانند رانش زمین، شکسته شدن سد و بهمن مواجه هستند، مفید خواهد بود.
