همشهری آنلاین - یکتا فراهانی: یک نی نوشیدنی قدیمی که در سراسر تاریخ بشر مورد استفاده قرار گرفته است، اکنون به محققان کمک کرده تا به درک جدیدی از دینامیک سیالات دست یابند. این کشف میتواند مسیر جدیدی برای بهبود انتقال مایعات در بسیاری از سیستمها مانند سیستم گردش خون انسان یا خطوط لوله نفت باشد.
معماهای فیزیکی
تاریخچه نی نوشیدنی به بیش از ۵۰۰۰ سال پیش بازمیگردد، اما تاکنون این ابزار ساده بهعنوان یکی از معماهای فیزیکی سیالات مورد بررسی علمی قرار نگرفته بود. گروهی از فیزیکدانان دانشگاه نیویورک، با بررسی دینامیک سیالات از طریق نی نوشیدنی، به کشفی دست یافتند که ممکن است بهصورت گستردهای در حوزههای مختلف علمی و صنعتی اثرگذار باشد. در این تحقیق، محققان توانستند فرمولی جهانی برای جریان سیالات در لولهها، از جمله نی نوشیدنی ارائه دهند که نهتنها در سیالات ساده مانند آب، بلکه در جریان خون نیز کاربرد دارد. این کشف میتواند در طراحی سیستمهای پزشکی، صنعتی و حتی شبکههای انتقال مایعات مانند نفت، تحولی اساسی ایجاد کند.
نی نوشیدنی و معماهای سیالات
نی نوشیدنی، یکی از قدیمیترین اختراعات بشر، اکنون به محلی برای کشفهای علمی تبدیل شده است. تا پیشازاین، محققان برای درک رفتار سیالات در لولهها، قوانین مختلفی همچون قوانین توریچلی و پوازیول را به کار میبردند. اما محققان دانشگاه نیویورک نشان دادند که این قوانین تنها در شرایط خاصی از سرعت جریان و اندازه لولهها کاربرد دارند و در مواردی مانند نی نوشیدنی، نتایج کاملاً متفاوتی به دست میآید.
بیشتر بخوانید :
شکست قوانین کلاسیک سیالات
در این تحقیق، تیم محققان با استفاده از نیهای مختلف با اندازههای متفاوت و انواع مایعات مختلف، آزمایشهایی انجام دادند. این آزمایشها نشان دادند نی نوشیدنی بهعنوان یک لوله با قطر کوچک، نتایج متفاوتی در مقایسه با قوانین کلاسیک جریان سیالات به نمایش میگذارد. این کشف باعث شد تا محققان به دنبال فرمول جدیدی برای توصیف رفتار سیالات در چنین شرایطی باشند.
فرمول جدید برای حرکت سیالات
پس از آزمایشهای متعدد، محققان توانستند فرمول جدیدی برای حرکت سیالات در لولهها و نیها ایجاد کنند. این فرمول قادر است تمام دادههای تجربی مربوط بهسرعت جریان، فشار و مقاومت را در لولهها و نیهای مختلف با انواع سیالات مختلف تطبیق دهد. این کشف میتواند بهعنوان یک ابزار مهم در طراحی سیستمهای انتقال مایعات، بهویژه در سیستمهای پزشکی مانند گردش خون، مورد استفاده قرار گیرد.
کاربردهای پزشکی و صنعتی
این کشف نهتنها در طراحی بهتر نیهای نوشیدنی میتواند مؤثر باشد، بلکه در صنایع پزشکی و مهندسی نیز کاربردهای بسیاری دارد. بهعنوانمثال در سیستم گردش خون انسان، شبیهسازی جریان خون میتواند با استفاده از این فرمولها دقیقتر صورت گیرد. علاوه بر این، در صنعت نفت و گاز نیز این کشف میتواند به بهبود روشهای انتقال نفت و گاز از طریق لولهها کمک کند.
نگاه به آینده
این کشف جدید نشان میدهد علم سیالات همچنان برای کشفهای جدید آماده است. ازآنجاکه بسیاری از قوانین کلاسیک برای شرایط خاصی مناسب هستند، درک رفتار دقیقتر سیالات در شرایط مختلف میتواند به مهندسی پیشرفته و پزشکی کمک کند. این یافتهها ممکن است در آینده، کاربردهای جدید و متنوعی در فناوریهای نوین داشته باشند.
نقطه عطف در علم سیالات
کشف جدید محققان دانشگاه نیویورک در مورد نی نوشیدنی، ممکن است بهعنوان یک نقطه عطف در علم سیالات شناخته شود. این کشف نهتنها به ما کمک میکند که رفتار سیالات را در شرایط خاص مانند نیهای نوشیدنی درک کنیم، بلکه میتواند در بسیاری از سیستمهای پزشکی و صنعتی کاربردهای زیادی پیدا کند. این پیشرفت علمی نشان میدهد حتی اختراعات ساده و قدیمی هم میتوانند دروازهای بهسوی کشفهای علمی بزرگتر باشند و مسیرهای جدیدی برای تحقیقوتوسعه در صنایع مختلف فراهم کنند.
نظر شما