تولید یخ انعطاف‌پذیر ‏

یخ به طور معمول سخت و شکننده است و نمی‌توان 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.‎
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.‎

 

تاریخ انتشار : 1400/04/20
تعداد بازدید: 52