Επιστήμονες από το Virginia Tech ανακάλυψαν έναν τρόπο να κάνουν τον πάγο να κινείται μόνος του. Δεν πρόκειται για μαγικό κόλπο ή για υπερφυσικό φαινόμενο, αλλά για ένα έξυπνο μηχανικό κατόρθωμα. Η ομάδα σχεδίασε μια επίπεδη μεταλλική επιφάνεια που επιτρέπει στους δίσκους πάγου να γλιστρούν πάνω της χωρίς να χρειάζεται ώθηση. Η έρευνα έχει μια σειρά από πιθανές εφαρμογές, όπως η ταχεία απόψυξη και οι νέοι τρόποι συλλογής πράσινης ενέργειας.
H κίνηση των βράχων
Οι ερευνητές εμπνεύστηκαν από τις «ιστιοφόρες πέτρες» της Desert Valley, βράχους που κινούνται σε έναν ξηρό πυθμένα λίμνης λόγω ενός συνδυασμού λιωσίματος πάγου και ανέμου. Αυτό το σπάνιο φυσικό φαινόμενο συμβαίνει όταν η βροχή κατακάθεται σε ένα σκληρό έδαφος της ερήμου και σχηματίζει λεπτά φύλλα πάγου εάν οι νυχτερινές θερμοκρασίες πέσουν κάτω από το μηδέν. Όταν ο πάγος τελικά λιώσει, ένα ελαφρύ αεράκι μπορεί να μετακινήσει τα υπόλοιπα φύλλα, τα οποία μερικές φορές παρασύρουν τα βράχια μαζί τους.
Μετά την ανακάλυψη του πώς κινούνται τα βράχια της Desert Valley, ο Jonathan Boreyko και η ομάδα του στο Εργαστήριο Εμπνευσμένων από τη Φύση Ρευστών και Διεπαφών του Virginia Tech ξεκίνησαν να δημιουργήσουν μια επιφάνεια που κινούσε τον πάγο κατά μήκος μιας επίπεδης, οριζόντιας διαδρομής, αλλά χωρίς τη βοήθεια του ανέμου. Μετά από πέντε χρόνια, κατάφεραν και δημοσίευσαν την εργασία τους στο περιοδικό ACS Applied Materials & Interfaces.
Η κατασκευή του πειράματος
Οι επιστήμονες κατασκεύασαν ειδικές πλάκες αλουμινίου με μικροσκοπικές αυλακώσεις σε σχήμα V σε μοτίβο ψαροκόκαλου. Στη συνέχεια, πάγωσαν νερό σε τρυβλία Petri για να δημιουργήσουν δίσκους πάγου, οι οποίοι τοποθετήθηκαν σε αυτές τις θερμαινόμενες πλάκες. Καθώς ο πάγος έλιωνε, το νερό διοχετευόταν από τις αυλακώσεις, επιτρέποντάς του να κινηθεί προς τα εμπρός. Ο σχεδιασμός του μοτίβου ψαροκόκαλου είναι το κλειδί, καθώς εμποδίζει το νερό να ρέει προς τα πίσω.
Η ομάδα επίσης επικάλυψε ορισμένες πλάκες με ένα υδατοαπωθητικό σπρέι για να δει τι θα συνέβαινε. Οι δίσκοι πάγου αρχικά κόλλησαν στην επικαλυμμένη επιφάνεια πριν ξαφνικά περάσουν πάνω από τη μεταλλική πλάκα.
Πέρα από το εργαστήριο
«Αυτά τα ευρήματα καταδεικνύουν τις δυνατότητες για παθητική απομάκρυνση πάγου και μικρομεταφορά με μηχανική φάση, αξιοποιώντας την ελεγχόμενη τήξη και την κίνηση με καθοδήγηση επιφάνειας, με επιπτώσεις σε συστήματα κατά του πάγου, αυτοκαθαριζόμενες επιφάνειες και μικρορευστομηχανική μεταφορά χωρίς ενέργεια», γράφουν.
Ενώ η νέα έρευνα είναι συναρπαστική, οι επιστήμονες αναγνωρίζουν ότι χρειάζεται περισσότερη δουλειά για να διερευνηθούν οι δυνατότητές της. Μία από τις πιο πολλά υποσχόμενες εφαρμογές θα μπορούσε να είναι η συλλογή ενέργειας. Για παράδειγμα, οι μεταλλικές πλάκες θα μπορούσαν να διαμορφωθούν σε κύκλους, προκαλώντας τη συνεχή περιστροφή των δίσκων πάγου που λιώνουν. Στη συνέχεια, το μόνο που θα πρέπει να κάνετε είναι να συνδέσετε μαγνήτες ή μια τουρμπίνα στους περιστρεφόμενους δίσκους για να παράγετε ενέργεια.
www.worldenergynews.gr
