Kışın en kötü yanı nedir? Sürekli kar küreme mi? Yüzünü kırbaçlayan acı rüzgar mı?
Bazıları asıl suçlunun kaymalara ve düşmelere neden olan, arabaları döndüren ve uçuşları geciktiren buz olduğunu söyleyebilir. Chicago'daki mühendisler buzun temellerini daha iyi anlama ve hatta ondan nasıl kurtulacaklarını daha iyi anlama görevindeler.
Material Horizons dergisinde yayınlanan son araştırmaları, su donduğunda çok küçük miktardaki kirletici maddenin bile yüzeye yapışma eğilimini önemli ölçüde azalttığını gösteriyor.
Bu keşif, bir gün metali ve altyapıyı aşındıran ve çevreye zarar veren daha az zararlı buz çözücü tuzların bulunmasına yol açabilir veya alternatif eritme maddelerinin önünü açabilir.
Çalışmayı yöneten Chicago Illinois Üniversitesi'nden makine mühendisi Sushant Anand, araştırmacıların buzun yüzeylere nasıl yapıştığını uzun süredir incelediğini, ancak araştırmalarının neredeyse her zaman saf buza odaklandığını söyledi.
“Fakat sokaklardaki ve okyanuslardaki su saf değil” dedi. “Ve bu su yüzeylerde donduğunda, tüm bu kirletici maddeleri içeren buzu oluşturuyor.”
Bu “kirli” buzun yüzeylere nasıl yapıştığını incelemek için Dr. Anand ve meslektaşları farklı konsantrasyonlarda sofra tuzu, sabun veya alkol içeren saf su kullandılar. Daha sonra kirli su damlacıklarını bakır, cam veya silikondan yapılmış yüzeylere yerleştirdiler ve damlacıklar katılaştıktan sonra onları yerinden çıkarmak için ne kadar kuvvet gerektiğini ölçtüler.
Tüm kirletici maddeler buzun yapışmasını zayıflattı ancak tuz ve alkol en iyi katkıyı sağladı. (Belki de tuzun etkinliği o kadar da şaşırtıcı değil: Yaygın olarak kaldırımların ve yolların buzunu çözmek için kullanılıyor.) Ekibi şok eden şey, kirletici maddelerin buzun yapışkanlığını ne kadar azalttığıydı – 100 ila 1000 kat, Dr. Anand.
Genel olarak buzun yapışmasını azaltmak zordur ve araştırmacılar bunu yapmak için ileri teknikler geliştirmektedir. Ancak ekip bu hedefe ancak yaygın kirleticilerle ulaşabildi.
“Sonuçlara gerçekten inanmak istemedim” dedi Dr. Anand. “Dolayısıyla, gördüğümüz şeyin doğru olduğunu kesin olarak söyleyebilmek için üç ya da dört yıl boyunca deneyleri tekrarladık.”
New Jersey'deki Stevens Teknoloji Enstitüsü'nde makine mühendisi olan ve buzun yapışması üzerine bir kitabın editörlüğünü yapan Chang-Hwan Choi, bulguların “gerçekten zamanında olduğunu ve bu alandaki araştırmalar için yeni bir yol açacağını” söyledi. Kirli buz hakkında çok az bilginin yayınlandığını belirten Dr. Yeni araştırmaya dahil olmayan Choi ekledi.
Illinois'deki Argonne Ulusal Laboratuvarı'nda kimya mühendisi ve çalışmanın yazarı Subramanian Sankaranarayanan tarafından yürütülen simülasyonlar, ekibe moleküler düzeyde neler olduğuna dair fikir verdi.
Buz oluştukça, tuz parçacıkları damlanın kenarlarına ve damla ile tutunduğu yüzey arasındaki yarı sıvı katmana doğru itildi. Tuz tabakayı kalınlaştırarak buzun çözülmesini kolaylaştırdı.
Bu veriler, buzlanmayı önleyen yollar ve güneş panelleri için ya da elektrik hatları ve uçak kanatları için daha iyi buzlanma önleyici kaplamalar için temel oluşturabilir, Dr. Choi. Sonuçlar, deniz suyunun dondurularak tuzdan arındırılarak içilebilir hale getirilmesine yönelik bir yöntemin geliştirilmesine bile yol açabilir.
Ancak çalışmanın sonuçlarının doğadaki tüm kirletici maddelere uygulanamayacağından, bu noktaya ulaşmak için çok daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu söyleyen Dr. Choi. Bakteri, yağ ve kir gibi dikkate alınması gereken birçok başka kirletici maddenin ve gerçek dünyada buzun yapıştığı tüm farklı yüzey türlerinin bulunduğunu ekledi.
Peki bu kış günlerdir karla karışık yollara karışan çamur hakkında ne düşünüyoruz? Jüri hala dışarıda.
“Tuz gibi yabancı maddelerin donmada gecikmeye neden olduğu biliniyor” dedi Dr. Anand. “Kir gibi çözünmeyen kirleticilerin aynı etkiye sahip olup olmadığını söylemek şu anda imkansız.”
Bazıları asıl suçlunun kaymalara ve düşmelere neden olan, arabaları döndüren ve uçuşları geciktiren buz olduğunu söyleyebilir. Chicago'daki mühendisler buzun temellerini daha iyi anlama ve hatta ondan nasıl kurtulacaklarını daha iyi anlama görevindeler.
Material Horizons dergisinde yayınlanan son araştırmaları, su donduğunda çok küçük miktardaki kirletici maddenin bile yüzeye yapışma eğilimini önemli ölçüde azalttığını gösteriyor.
Bu keşif, bir gün metali ve altyapıyı aşındıran ve çevreye zarar veren daha az zararlı buz çözücü tuzların bulunmasına yol açabilir veya alternatif eritme maddelerinin önünü açabilir.
Çalışmayı yöneten Chicago Illinois Üniversitesi'nden makine mühendisi Sushant Anand, araştırmacıların buzun yüzeylere nasıl yapıştığını uzun süredir incelediğini, ancak araştırmalarının neredeyse her zaman saf buza odaklandığını söyledi.
“Fakat sokaklardaki ve okyanuslardaki su saf değil” dedi. “Ve bu su yüzeylerde donduğunda, tüm bu kirletici maddeleri içeren buzu oluşturuyor.”
Bu “kirli” buzun yüzeylere nasıl yapıştığını incelemek için Dr. Anand ve meslektaşları farklı konsantrasyonlarda sofra tuzu, sabun veya alkol içeren saf su kullandılar. Daha sonra kirli su damlacıklarını bakır, cam veya silikondan yapılmış yüzeylere yerleştirdiler ve damlacıklar katılaştıktan sonra onları yerinden çıkarmak için ne kadar kuvvet gerektiğini ölçtüler.
Tüm kirletici maddeler buzun yapışmasını zayıflattı ancak tuz ve alkol en iyi katkıyı sağladı. (Belki de tuzun etkinliği o kadar da şaşırtıcı değil: Yaygın olarak kaldırımların ve yolların buzunu çözmek için kullanılıyor.) Ekibi şok eden şey, kirletici maddelerin buzun yapışkanlığını ne kadar azalttığıydı – 100 ila 1000 kat, Dr. Anand.
Genel olarak buzun yapışmasını azaltmak zordur ve araştırmacılar bunu yapmak için ileri teknikler geliştirmektedir. Ancak ekip bu hedefe ancak yaygın kirleticilerle ulaşabildi.
“Sonuçlara gerçekten inanmak istemedim” dedi Dr. Anand. “Dolayısıyla, gördüğümüz şeyin doğru olduğunu kesin olarak söyleyebilmek için üç ya da dört yıl boyunca deneyleri tekrarladık.”
New Jersey'deki Stevens Teknoloji Enstitüsü'nde makine mühendisi olan ve buzun yapışması üzerine bir kitabın editörlüğünü yapan Chang-Hwan Choi, bulguların “gerçekten zamanında olduğunu ve bu alandaki araştırmalar için yeni bir yol açacağını” söyledi. Kirli buz hakkında çok az bilginin yayınlandığını belirten Dr. Yeni araştırmaya dahil olmayan Choi ekledi.
Illinois'deki Argonne Ulusal Laboratuvarı'nda kimya mühendisi ve çalışmanın yazarı Subramanian Sankaranarayanan tarafından yürütülen simülasyonlar, ekibe moleküler düzeyde neler olduğuna dair fikir verdi.
Buz oluştukça, tuz parçacıkları damlanın kenarlarına ve damla ile tutunduğu yüzey arasındaki yarı sıvı katmana doğru itildi. Tuz tabakayı kalınlaştırarak buzun çözülmesini kolaylaştırdı.
Bu veriler, buzlanmayı önleyen yollar ve güneş panelleri için ya da elektrik hatları ve uçak kanatları için daha iyi buzlanma önleyici kaplamalar için temel oluşturabilir, Dr. Choi. Sonuçlar, deniz suyunun dondurularak tuzdan arındırılarak içilebilir hale getirilmesine yönelik bir yöntemin geliştirilmesine bile yol açabilir.
Ancak çalışmanın sonuçlarının doğadaki tüm kirletici maddelere uygulanamayacağından, bu noktaya ulaşmak için çok daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu söyleyen Dr. Choi. Bakteri, yağ ve kir gibi dikkate alınması gereken birçok başka kirletici maddenin ve gerçek dünyada buzun yapıştığı tüm farklı yüzey türlerinin bulunduğunu ekledi.
Peki bu kış günlerdir karla karışık yollara karışan çamur hakkında ne düşünüyoruz? Jüri hala dışarıda.
“Tuz gibi yabancı maddelerin donmada gecikmeye neden olduğu biliniyor” dedi Dr. Anand. “Kir gibi çözünmeyen kirleticilerin aynı etkiye sahip olup olmadığını söylemek şu anda imkansız.”