Home arrow บทความฟิสิกส์ arrow นักวิทยาศาสตร์เสก “น้ำ” ให้ไหลขึ้นที่สูงได้ !!
Home    Contacts



นักวิทยาศาสตร์เสก “น้ำ” ให้ไหลขึ้นที่สูงได้ !! PDF พิมพ์
     บีบีซีนิวส์ – นักฟิสิกส์สามารถทำให้ “น้ำ” ไหลขึ้นสู่ที่สูงได้อย่างน่าอัศจรรย์
โดยสาธิตโชว์หยดน้ำที่ค่อยๆ ไต่ระดับขึ้นบนพื้นผิวหยักเหมือนขึ้นบันไดมีความชัน 12 องศา ซึ่งพัฒนาแนวคิดนี้มาจาก “ไลเดนฟรอสต์ เอฟเฟกต์” ที่พบว่า
หยดน้ำบนกระทะที่ร้อนจัดนั้นไม่ติดกับพื้นกระทะและสั่นไหวได้

       นักวิทยาศาสตร์ชาวสหรัฐฯ ทำการทดลองเพื่อค้นหาว่า
โมเลกุลของไอน้ำร้อนจะสามารถเคลื่อนที่ย้อนขึ้นที่สูงได้อย่างไร
โดยผลการทดลองครั้งนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้เขียนอธิบาย
ลงในวารสารฟิสิกส์รีวิวเล็ตเตอร์ส (Physical Review Letters) ว่า
น่าจะนำไปใช้ในการทำความเย็นให้กับอุปกรณ์ไมโครชิป
       
       สิ่งที่นักฟิสิกส์ทีมนี้ค้นพบก็เนื่องมาจากการสังเกตในห้องครัว
อย่างที่ทุกๆ คนเคยเข้าไปหุงหาอาหารกัน
โดยตั้งกระทะไว้บนเตาให้เกิดความร้อนจนเกิดจุดเดือดของน้ำ
และเมื่อหยดน้ำลงบนกระทะที่ร้อนบริเวณด้านใต้ของหยดน้ำ
ที่สัมผัสกับผิวกระทะก็จะไม่ได้สัมผัสกันแนบชิด และสั่นไปมา
ซึ่ง “โยฮานน์ กอตต์ลอบ ไลเดนฟรอสต์” (Johann Gottlob Leidenfrost)
นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันสามารถอธิบายได้เมื่อช่วงศตวรรษที่ 18
โดยต่อมาเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า “ไลเด็นฟรอซ เอฟเฟค” (Leidenfrost Effect)
       
       “พวกเราสนใจว่าจะสามารถนำปรากฏการณ์นี้
ไปใช้เคลื่อนย้ายของเหลวต่างๆ โดยรอบได้อย่างไร”
ดร.ไฮเนอร์ ลิงเค (Heiner Linke) เจ้าของโครงการทำน้ำเคลื่อนไหวในทิศทางต่างๆ
ซึ่งวิธีการนั้นก็ไม่ได้ยากเย็นอะไร แทนที่จะใช้วัตถุพื้นราบ
ก็ใช้วัตถุที่เป็นร่องหยักๆ เหมือนขั้นบันไดแทน
       

  จากการทดลองทีมงานเห็นหยดน้ำ
พยายามดิ้นผลักตัวขึ้นสู่ที่สูงตามรอยหยักที่มีความลาดชัน
ไม่เหมือนกับตอนที่อยู่บนก้นกระทะแบนราบ
ที่สั่นไปมาเพียงอย่างเดียว
ซึ่งตัวกลไกที่ทำให้หยดน้ำสามารถไหลย้อนขึ้นก็คือ “ไอน้ำ”
ซึ่ง ดร.ลิงเคอธิบายว่า หยดน้ำอยู่บนไอน้ำที่กำลังไหลขึ้นสู่ที่สูงกว่า
เหมือนกับไอน้ำเป็นเรือพาหยดน้ำไต่ขึ้นไปตามรอยหยักของพื้นผิว
       
       หยดน้ำสามารถไต่รอยหยักไปได้ทีละขั้น
ตามแนวลาดที่มีความชัน 12 องศา
และเมื่อนำภาพที่บันทึกไว้มาฉายต่อเนื่องอย่างรวดเร็ว
จะเห็นว่าหยดน้ำกำลังไต่ขึ้นที่สูง เหมือนกับสัตว์เซลล์เดียวไร้รูปร่าง
กำลังค่อยๆ กระดึบๆ        อย่างไรก็ดี สิ่งที่ ดร.ลิงเคกำลังศึกษาอยู่ก็คือ
ต้องการให้มีการขับเคลื่อนในระดับโมเลกุล เพื่อนำไปใช้ในระบบทำความเย็น
ของคอมพิวเตอร์ไมโครชิป ซึ่งกระแสไฟฟ้าได้ไหลผ่านไมโครโพสเซสเซอร์
ทำให้เกิดความร้อน และความร้อนดังกล่าวก็ไปจำกัดการทำงานของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์
       
       แม้ว่าจะมีชิปหลายชนิดที่เติมวงจรที่ทำให้อุปกรณ์เย็นขึ้น
แต่ก็ยังต้องการตัวปั๊มเพื่อผลักความเย็นกระจายได้ทั่ว
ซึ่งทำให้ต้องสร้างความร้อนมากกว่าเดิมเสียอีก
ดังนั้นการที่สามารถบังคับทิศทางของโมเลกุลของน้ำและไอน้ำได้
นับเป็นหนทางที่จะช่วยให้เกิดการสร้างระบบทำความเย็น
ในไมโครชิปแบบที่ไม่ต้องอาศัยการขับเคลื่อนใดๆ


ที่มา ผู้จัดการออนไลน์
 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >
สถิติผู้เยี่ยมชม: 40319587

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!