Scientists bend liquid with power of light 

دانشمندان مايع را به كمك نور خم مي‌كنند

 

 A laser beam.  A group of scientists have found a way to bend and direct liquid using only the force of light according to a study that will be published Friday.

 

يك باريكه‌ي ليزر: گروهي از دانشمندان تنها با استفاده از توان نور روشي را براي خم كردن و هدايت مايع يافته‌اند.

 

  گروهي از دانشمندان روشي را براي خم كردن و هدايت مايع فقط با بهره‌گيري از توان نور يافته‌اند. فيزيكدان‌هاي فرانسوي و امريكايي با استفاده از يك ليزر، فواره‌اي با طول شگفت‌انگيز و پايدار از مايع صابوني را توليد كرده‌اند كه باريك‌تر از موي انسان است. وقتي زاويه‌ي تابش ليزر تغيير كند، مايع را به شكل كوهان‌دار درمي‌آيد.

 

 گمان مي‌رود كه اين اولين باري باشد كه ليزر براي توليد جريان توده‌اي در شاره‌ها به‌كار رفته باشد. اين كشف مي‌تواند با كنترل جريان شاره در كانال بسيار باريك، به پيشرفت‌هايي در پژوهش‌هاي زيست پزشكي و زيست فناوري بيانجامد. اين كشف را يك استاد دانشگاه شيكاگو، وندي ژنگ (Wendy zhang) تصادفاً هنگام ملاقات با همكاران خود در دانشگاه بوردو(Bordeaux) انجام داد.

 

    ژنگ كه درباره‌ي شاره‌ها مطالعه مي‌كند را به آزمايشگاهي دعوت كرده بودند كه در آن ژان پير داويل (Jean- Pierre Delville) پس از پايان آزمايش قبلي خود درباره‌ي رفتار همان شاره تحت تأثير باريكه ليزري با توان كم‌تر پديده‌اي عجيب را مشاهده كرده بود.

 

 دلويل توان ليزر را طوري تنظيم كرده بود تا ببيند چه كاري را مي‌تواند انجام دهد، درست همان‌طور كه يك راننده ممكن است عملكرد اتومبيل پرتوان خود را در يك جاده‌ي خلوت امتحان كند.

 

  ژنگ اظهار داشت: «او توان را بالا برد تا ببيند چه كاري مي‌تواند بكند و  اين چيز شگفت‌انگيز را مشاهده كرد و چون تجربه‌ي زيادي درمورد اپتيك داشت، متوجه شد آن‌چه مي‌بيند، عجيب است».

 

  ژنگ با اين مفهوم به شيكاگو برگشت و با دانشجوي تحصيلات تكميلي خود رابرت اسكرول (Robert Scorul) كه مؤلف اول مقاله‌اي است كه در شماره‌ي مارس فيزيكال ريويو لترز چاپ شده است، بررسي نظري آن‌جه اتفاق مي‌افتد را شروع كرد. ژنگ مي‌گويد: «فكر مي‌كردم اين بسيار غيرعادي است زيرا مي‌دانم چه موقع مايع بايد شكسته مي‌شود و در اين مورد چنين نبود».

 

 ژنگ و همكارانش متوجه شدند كه گرچه گرما مي‌تواند مايع را به حركت درآورد، ولي در اين مورد چنين نبود بلكه فشار ملايم تابش توليد شده توسط ذرات فوتون نور بود كه مايع را به حركت درمي‌آورد.

 

  فشار تابش چنان اندك است كه معمولاً متوجه آن نمي‌شوند اما مايع مورد استفاده در آزمايش بوردو داراي سطح چنان ضعيفي بود كه حتي نور مي‌توانست شكل آن را تغيير دهد. ژنگ درمورد مايع تجربي مخلوطي از آب و روغن كه براي نمايش ويژگي‌هاي مختلف در شرايط خاص تركيب شده بود بيان داشت كه «اين مايع اساساً صابون است».

 

   براي تعيين اين كه آيا مي‌توان اين جريان به كمك نور را بهبود بخشيد و علم كنترل جريان شاره در كانال‌هاي باريك‌تر از موي انسان را توسعه داد، پژوهش‌هاي بيش‌تري لازم است.

 

  در بخش متداول اين علم از كانال‌هاي حك شده در تراشه‌هاي رايانه‌اي براي كنترل جريان شاره استفاده مي‌كنند. به گفته‌ي ژنگ، در حالي كه اين فرايند نسبتاً ساده است اما يك دستگاه ريز شاره كه به كمك ليزر به حركت درمي‌آيد، امكان تنظيم‌هاي دقيق‌تر را دراختيار پژوهشگران قرار مي‌دهد. در اين‌جا من يك كانال به‌وجود آورده‌ام اما به جز تاباندن نور، مجبور به انجام هيچ كار ديگري نبودم».

 

ترجمه : دکتر منیژه رهبر

مرجع