قطرات مكهربة تصدر كواكب زحل مصغرة

من خلال كهربة قطرات صغيرة من السوائل إستطاع العلماء إصدار نسخ مصغرة من الكوكب زحل. ولفت العلماء إلى أنّه على الرغم من روعة النظر إليه يتمتع هذا “الكوكب” بأكثر من قيمة جمالية: ويمكن أن يساعد هذا الإنجاز على إيجاد طرق جديدة لتوليد جسيمات وكبسولات مجهرية وموحدة، غالبًا ما تستخدم في منتجات مثل الأدوية والحبر ومستحضرات التجميل والدهانات والسيراميك.

عندما تتعرض قطرة، من سائل موصول كهربائيًا، إلى حقل كهربائي فإنها تستجيب من خلال تشكيل قطبين مشحونين كهربائيًا. وقد أظهرت أبحاث سابقة أن هذين القطبين يمكن سحبهما نحو مصادر الحقل الكهربائي، فتأخذ شكلاً مخروطياً. إذا كان السحب قوي بما فيه الكفاية، سترشّ المخاريط رذاذاً طائراً من القطرات.

التجارب المتعلقة بهذا التأثير، والمعروفة باسم الرش الكهربائي (electrospraying)، غالبًا ما تضمّ قطرات محاطة بسوائل موصولة أقل كهربائيًا.

في الدراسة الجديدة أرادت المهندسة في جامعة نورث وسترن بيتيا فلاهوفسكا وزملاؤها إكتشاف ماذا يحدث عندما تغرق قطرات في سوائل موصولة أكثر كهربائيًا، تحديداً قطرات من زيت السيليكون يتم وضعها في زيت الخروع. ووجدت الأبحاث السابقة أنه عندما يتم القبض على قطرة، موصولة كهربائيا أكثر من محيطها، بين لوحتين مكهربتين، تأخذ أقطابها الشحنة الكهربائية المضاد لتلك على اللوحات. عندما يتعلق الأمر بالكهرباء، تجتذب الأضداد، لذلك يتم سحب أقطاب القطرة إلى الخارج (نحو اللوحات) لتصبح مخاريطاً.

وتكشف النتائج الجديدة أنه عندما تكون القطرة موصلة كهربائيًا أقل من محيطها، تأخذ أقطابها نفس الشحنة الكهربائية لأقطاب اللوحات المكهربة. بما أنّ الشحنات الكهربائية المماثلة تصدّ بعضها البعض فإنّ التنافر بين الأقطاب والإلكترود يسحق القطرة لتصبح على شكل M&M.

ووجد الباحثون أنّه إذا كان المجال الكهربائي قويا بما فيه الكفاية، فإنّ المعادلات من هذه القطرات السحوقة تنبعث على شكل حلقات متحدة مركّزة، مما يجعل القطرات تبدو وكأنها إصدارات مصغرة من زحل.

في البحث المقبل سيحاول العلماء معرفة ما هي المواد التي يمكن استخدامها لإنتاج هذا التأثير ل”حلقة من الجسيمات”.

كريستين الصليبي

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

خبر عاجل