Satürn’ün Halkalarının Benzeri Akışkan Sıvılarda Oluşuyor. Bu Yeni Bir Soru mu?

Amerikalı bilim insanları mevcut mikroakışkan yöntemlere alternatif potansiyel olarak “Zap üzerinde” minik su damlacıklarını üretebilmek için yeni bir yol keşfettiler. New York Üniversitesinden Quentin Brosseau ve Northwestern Üniversitesinden Petia Vlahovska büyük damlacıkların elektrik alanlarının onların etrafında önce düz bir zemin daha sonra halka oluşturduğunu buldular. Vlahovska “etkileyici olanın kenarlardan halkaların sıyrılmasıdır. Bu çok mantıksız!” dedi.

Halkalar hızlı bir şekilde düzenli boyutlarda mikro damlacıklara ayrılıyor. Vlahovska ve Brosseau’ya göre; kozmetik, ilaç ve gıda üretiminde elektroemülsifikasyon işlemlerinde kullanılabilir.

Bilim insanları, 2002 Nobel Kimya Ödüllü’nü kazanan kütle spektroskopisi için elektrosprey iyonizasyonunda damlacık oluşumunu elektriksel olarak düzenli bir şekilde kontrol ediyorlar. Burada, küçük damlacıklar fışkırtma şeklinde yayarak konik şeklinde damla alanı oluşturur tıpkı bir hortum gibi. Elektrik alanındaki sıvı, koni çevresindeki damlacık yüzeyine itilir, sıvı yavaşça düşer, uçta durur ve atılır.

Brosseau ve Vlahovska, bir diğerinde süspansiyon halinde bulunan sıvının içerisindeki küresel damlanın etrafındaki akışın aynı zamanda yavaşlayabileceğini ve damlanın ekvatora atılabileceğini fark ettiler. Bu etki sıvının manyetik alan kuvvetinin, akışı ekvatora ya da ekvatordan dışa doğru akıp akmadığını kontrol eden elektriksel özelliklerine ve sıvıların viskozitelerine bağlıdır.

Araştırmacılar her iki tarafında da elektrot olan bir tank içerisine hint yağı ile doldurup, karışmayan silikon damlacık eklediler ve zapladılar. Farklı çalışmalarda yağların viskozitesini değiştirebilirler ve iletkenliği arttırmak için hint yağına elektrolit ekleyebilirler.

Yağların iletkenliği benzer olduğunda, damla yamulur. Hint yağının yağ fazı, silikon fazından daha iletkendir ama viskozluğu 10 kat daha düşüktür, damla çukur şeklindedir. İlk önce çukur, daha sonra simit şeklinde sonra da damlalar içe doğru aniden kırılır ve kontrol edilemez. Hint yağının yağ fazı, silikon fazından daha iletken olduğunda ama viskozluğu 10 kat daha fazla ise o zaman damla akar. Yassılaşır ve ince halka oluşturur daha sonra saniyede yüzlerce küçük düzenli damlacıklara bölünür.

İspanya Üniversitesi’nden José Lopez-Herrera “ Olayların arkasındaki fizik hakkında yeni sorular soran harika bir deneysel çalışmadır.” dedi. Ekvatoral akışı ve çukur oluşumunu son derece ilginç buluyor. José Lopez-Herrera, araştırmacalar bu olguyu sunsalar da henüz tatmin edici bir açıklama yok, diye ekledi.

Kaynak: chemistryworld.com