ویدیو

شنبه, ۱۰ بهمن ۹۴ ساعت ۱۷:۴۸
سوسک‌‌‌‌های بیابانی چه نقشی در بال هواپیماها خواهند داشت؟

گذراندن هوای گرم موتور از روی بال‌ها، یا پمپ کردن مواد شیمیایی زداینده‌‌‌‌ی یخ بر روی بال‌‌‌‌های هواپیما از جمله راه‌‌‌‌هایی است که در هواپیماهای امروزی برای جلوگیری از یخ زدگی سطوح بدنه‌‌‌‌ به کار می‌‌رود؛ اما این بار پژوهشگران دست به دامان سوسک‌‌‌‌ها شده‌اند تا روشی ساده و البته موثرتر برای این کار پیدا کنند.

نوعی سوسکی وجود دارد که در بیابان‌‌‌‌ها، آب مورد نیاز خود را از طریق جمع‌آوری شبنم از رطوبت هوا به دست می‌‌آورد. با روشی مشابه برای این کار دانشمندان الگوهایی را بر روی سطوح به وجود می‌‌آورند که به وسیله‌‌‌‌ی آن‌‌‌‌ها می‌‌توان از گسترش و ایجاد یخ بر روی سطوح جلوگیری کرد. به گفته‌‌‌‌ی آن‌‌‌‌ها با استفاده از این روش می‌‌توان نه تنها بدنه‌‌‌‌ی هواپیماها بلکه تمامی سطوحی که از مشکلات مشابهی برخوردارند را پوشاند و مشکل را به سادگی برطرف کرد.

سوسکی که از آن الگو گرفته شده در بیابان‌‌‌‌های نامیبیا زندگی می‌‌کند و با استفاده از بال‌های خود بخار آب هوا را جذب و پس از میعان، بر روی سطوحی کاملا آب گریز روی بدن خود به سمت دهانش هدایت می‌‌کند. ماده‌‌‌‌ای که توسط پژوهشگران ویرجینیا تک توسعه پیدا کرده است نیز مشابه این سوسک‌‌‌‌ها از الگوهای آبگریز و آبدوست برای کنترل گسترش یخ زدگی استفاده کرده‌اند.

به گفته‌‌‌‌ی Jonathan Boreyko، استاد دانشگاه ویرجینیا تک و یکی از اعضای تیم، برای دستیابی به این هدف آنها ناحیه‌‌‌‌ای آبگریز را در اطراف لایه‌‌‌‌های یخ ایجاد کرده‌اند. با این کار آب روی نواحی آبدوست می‌‌نشیند؛ ولی با توجه به اینکه نقاط آبگریز و آبدوست در فاصله‌‌‌‌ی مناسبی از یکدیگر قرار گرفته‌اند، قطرات آب شکل گرفته پس از یخ زدن نمی‌‌توانند به هم بپیوندند و در این حالت پس از شکل گیری یخ، به جای افزایش یخ زدگی، دانه‌‌‌‌های یخ تنها تبخیر می‌‌شوند.

این تیم برای این کار در ابتدا با استفاده از فتولیتوگرافی، لایه‌‌‌‌ای از الگوهای آبدوست را روی لایه‌‌‌‌ای از الگوهای آبگریز ایجاد کردند. با شکل گیری یخ روی این سطوح، بسته به فاصله‌‌‌‌ی میان این ذرات می‌‌توان سرعت تشکیل آن‌‌‌‌ها را کنترل کرد یا حتی از شکل گیری آن‌‌‌‌ها جلوگیری کرد.

نکته‌‌‌‌ی مهم در این بین شیوه‌‌‌‌ی شکل گیری و اتصال ذرات یخ به یکدیگر است. با شکل گیری یک ذره‌ی یخ، این ذره از رطوبت هوای موجود استفاده می‌‌کند تا بتواند بر روی سطح رشد کند و قطرات بعدی را شکل دهد؛ شکل گیری تنها یک ذره برای راه افتادن این زنجیره‌‌‌‌ی رشد قطرات کافی است.

این فناوری نیز تنها یکی از فناوری‌‌‌‌های الهام گیری شده از طبیعت همچون برگ نیلوفر آبی، پای برخی حشرات با قابلیت راه رفتن بر روی آب و البته چشم حشرات از جمله این فناوری‌‌‌‌ها به شمار می‌‌آیند که همگی بر پایه‌ی کنترل سطوحی که آب می‌‌تواند آن‌‌‌‌ها را خیس کند کار می‌‌کنند.

با توجه به اینکه خشک نگه داشتن سطوح همواره انرژی زیادی مصرف می‌‌کند، بهره گیری از روش‌‌‌‌هایی که بتوانند از خیس شدن اولیه‌ی سطح جلوگیری کنند و تر کنندگی آب را کنترل کنند، بسیار اهمیت پیدا می‌‌کند. این گونه فناوری‌‌‌‌ها می‌‌توانند صرفه جویی هنگفتی در هزینه‌‌‌‌ها به وجود بیاورند.

جزئیات این پژوهش را می‌‌توانید در نشریه‌‌‌‌ی علمی Scientific Reports بخوانید؛ ضمن اینکه می‌‌توانید در ویدیوی زیر نحوه‌‌‌‌ی عملکرد این فناوری را مشاهده کنید.

مقاله های مرتبط

کاراکتر باقی مانده

دیدگاه ها