دانشمندان دانشگاه كرنل بر اين باورند كه توانسته اند يكي از جالب ترين اسرار دنياي سيالات را كشف كنند.

به گزارش ايسنا، اين راز در حقيقت همان بيرون آمدن سس گوجه فرنگي از داخل بطري و پاشيده شدن آن در اثر فشار بر روي غذاي فرد است!

به ادعاي اين محققان، آنها موفق به شناسايي تك پويايي ذرات شده اند كه منجر به اين رفتار غير نيوتني پاشيده شدن كه در موادي مانند سس هاي گوجه فرنگي، كرم كاستارد و ديگر مايعات وجود دارد، مي شود.

مايعات نيوتني معمولي مانند آب تحت هر شرايط و با هر فشاري به همان حالت چسبناكي خود باقي مي مانند؛ اما مايعات غيرنيوتني مانند سس ها، به تغيير خصوصيات خود در زمان فشار و تنش مي پردازند.

سس هاي گوجه فرنگي معمولا در انتهاي بطري پلاستيكي خود باقي مانده تا به ظرف آن فشار وارد شده و بيرون بيايند. به اين عمل در دنياي فيزيك «نازك شدن برش» گفته مي شود. اين در حالي است كه كرم كاستارد از خصوصيات ريختگي و جاري بودن مايعات برخوردار بوده، اما در زمان برخورد با قاشق به حالت نزديك به جامد درمي آيد كه به آن «ضخيم شدن برش» گفته مي شود.

دانشمندان بر اين باور بودند كه رفتار عجيب غيرنيوتني برخي مايعات توسط حركت ذرات در لايه ها مانند حركت خودروها در جاده ها ايجاد مي شود.

در مورد سس گوجه فرنگي، عقيده پژوهشگران بر اين بوده كه استفاده از نيرو منجر به ساده تر شدن مدارهاي ذرات مي شود و از اين رو برخورد كمتري صورت گرفته و جريان راحت تري اتفاق مي افتد.

در مايع كاستارد، عقيده بر آن بود كه لايه ها با فشار شكسته شده و منجر به برخورد بيشتر و بروز استحكام مي شود. با اين حال شيوه هاي تجربي هرگز براي تاييد يا رد اين ايده كافي نبوده اند.

اكنون تيم تحقيقاتي دانشگاه كورنل توانسته اند با موفقيت آزمايشاتي را اجرا كنند كه به نظر اين تئوري هاي «خطوط رفت وآمد» را تكذيب مي كنند.

اين محققان با استفاده از ميكروسكوپ کانفوکال و سنجش گرانروي به مشاهده جريان گوي هاي سيليکا در مخلوطي از آب و گليسيرين در زمان انتقال آن از رفتار نازك شدن به نيوتني و سرانجام ضخيم شدن پرداختند.

طبق مشاهدات اين دانشمندان، ميزان لايه بندي تا حد كافي مايعات را تغيير نداده كه منجر به اين رفتار غير نيوتني شود.

محققان كورنل اكنون بر اين باورند كه نازك شدن برش زماني اتفاق مي افتد كه فشار وارده، حرکت براوني القا شده با حرارت را ناديده مي گيرد كه در غير اين صورت به پراكندگي تصادفي ذرات منجر مي شود.

نتيجه مقابل آنها در مورد رفتار ضخيم شدن برش، حركت سريع ذرات از كنار يكديگر براي خروج مايع از مسير آنها است كه منجر به قفل شدن ذرات به هم و شكل گيري توده ها و چسبناك تر شدن مايع مي شوند.

در حالي كه برخي دانشمندان، اين كشفيات را تحسين برانگيز و كارآمد خوانده اند، برخي ديگر مانند «جان بريدي» از موسسه فناوري كاليفرنيا، اين نتايج را در نتيجه ساده سازي بيش از حد معادلات براي سستي ذرات در حالت تعليق خوانده اند.

اين در حالي است كه محققان كورنل تا اين بخش از پژوهش هاي خود را براي ساخت دستگاههاي صنعتي درگير با مايعات غير نيوتني، مفيد، مهم خوانده اند.

به گفته آنها، براي كنترل بهتر ميزان جريان بايد ويژگي هاي نازك كردن يا ضخيم شدن برش اين مايعات درك شود.

براي مثال در صورتي كه ناگهان اين مواد در سرعت جريان بالا به حالت توده در دستگاه دربيايند، ممكن است به اتفاقات بدي منجر شود.

اگرچه اين در حالي است كه كاربرد چنين كشفيات براي بهتر ريختن سس گوجه فرنگي هنوز رمزآلود باقي مانده است!