• Kumların Sıvı Gibi Katmanlanma Süreci İlk Kez Görüntülendi
11
5
1
1
0
Bilim insanları, tarihte ilk kez kumda baloncukların ya da daha hafif parçacıkların nasıl oluştuklarını gözlemledi. Genelde sıvılarda görülen bu özellik, kum üzerine çalışan bilim insanlarının dikkatini çekti.

Kum taneleri tek başlarına katıdır. Öte yandan başka tanelerle bir araya geldiklerinde sıvı gibi hareket ederler. Örneğin avcunuza kum aldığınızda parmaklarınızın arasından akar gider, kumsallarda yürürken ayaklarınız hafifçe kuma batar. Bu tür malzemelere ise granüllü materyal denir.

Granüllü materyaller sıvılar gibi hareket etseler de fizikçiler bu malzemelerin yapısını tam olarak çözmüş değil. Örneğin kumda yoğunluğa göre tabakalaşmanın ya da daha hafif malzemelerin bir araya toplanmasının sebebi tam olarak bilinmiyor.

Sıvılarda Rayleigh Taylor kararsızlığı adı verilen bir olgu var. Akışkanlar dinamiğinde bu kararsızlık sonucu olarak, farklı yoğunluktaki sıvılar katmanlaşır. Örneğin zeytinyağı, daha az yoğun olduğu için üste çıkarken su aşağı iner. Süpernova patlamalarında sıkışan ve ısınan gaz, daha yoğun üst yüzeyi parçalayarak dışarı çıkar.

Böyle bir olay granüllü materyallerde daha önce gözlemlenmemişti ancak Columbia Üniversitesi ve ETH Zurich’ten bilim insanları benzer bir durum keşfetti.

Araştırmacılar, kum gibi granüllü yapılarda titreşim ve yukarı yönlü gaz çıkışının da Rayleigh Taylor kararsızlığı benzeri bir yapı oluşturduğunu keşfetti.

Daha büyük ve daha az yoğun tanelerden hava ya da gaz geçişi kolay olurken daha yoğun ve küçük tanelerde gaz akışının etkisi az oluyor. Bu sebeple kumların ya da granüler maddelerin katmanlaşmasını sağlıyor. Bu da RT kararsızlığı benzeri bir kararsızlık ortaya çıkmasını sağlıyor. Araştırmacılar bu durumu kontrol etmek için hem deneyler yaptılar hem de bilgisayarla hesaplama olarak da kontrol ettiler.

Ekip çalışma sırasında başka garip noktalar da buldu. Örneğin hava akışı dikit benzeri yapılar da oluşturuyor.

Bu araştırmanın sonuçları, depremlerde deniz tabanlarında neler yaşandığını anlamak, enerji ve inşaat için kullanılan granüler materyallerin daha verimli kullanılmasının yolunu açmak ve jeolojik araştırmalar için kullanılacak.

Araştırma PNAS’da yayımlandı. Kumların hareketlerini gösteren oldukça keyifli bir videoyu da aşağıda izleyebilirsiniz.

Kaynak : https://www.sciencealert.com/engineers-have-figured-out-how-sand-makes-bubbles
11
5
1
1
0
Emoji İle Tepki Ver
11
5
1
1
0