دانشمندان مایع را به کمک نور خم میکننددانشمندان مایع را به کمک نور خم می‌کنند
 یک باریکه‌ی لیزر:گروهی از دانشمندان تنها با استفاده از توان نور روشی را برای خم کردن و هدایت مایع یافته‌اند.
گروهی از دانشمندان روشی را برای خم کردن و هدایت مایع فقط با بهره‌گیری از توان نور یافته‌اند. فیزیکدان‌های فرانسوی و امریکایی با استفاده از یک لیزر، فواره‌ای با طول شگفت‌انگیز و پایدار از مایع صابونی را تولید کرده‌اند که باریک‌تر از موی انسان است. وقتی زاویه‌ی تابش لیزر تغییر کند، مایع را به شکل کوهان‌دار درمی‌آید.
گمان می‌رود که این اولین باری باشد که لیزر برای تولید جریان توده‌ای در شاره‌ها به‌کار رفته باشد. این کشف می‌تواند با کنترل جریان شاره در کانال بسیار باریک، به پیشرفت‌هایی در پژوهش‌های زیست پزشکی و زیست فناوری بیانجامد. این کشف را یک استاد دانشگاه شیکاگو، وندی ژنگ (Wendy zhang) تصادفاً هنگام ملاقات با همکاران خود در دانشگاه بوردو(Bordeaux) انجام داد.
ژنگ که درباره‌ی شاره‌ها مطالعه می‌کند را به آزمایشگاهی دعوت کرده بودند که در آن ژان پیر داویل (Jean- Pierre Delville) پس از پایان آزمایش قبلی خود درباره‌ی رفتار همان شاره تحت تأثیر باریکه لیزری با توان کم‌تر پدیده‌ای عجیب را مشاهده کرده بود.
دلویل توان لیزر را طوری تنظیم کرده بود تا ببیند چه کاری را می‌تواند انجام دهد، درست همان‌طور که یک راننده ممکن است عملکرد اتومبیل پرتوان خود را در یک جاده‌ی خلوت امتحان کند.
ژنگ اظهار داشت: «او توان را بالا برد تا ببیند چه کاری می‌تواند بکند و این چیز شگفت‌انگیز را مشاهده کرد و چون تجربه‌ی زیادی درمورد اپتیک داشت، متوجه شد آن‌چه می‌بیند، عجیب است».
ژنگ با این مفهوم به شیکاگو برگشت و با دانشجوی تحصیلات تکمیلی خود رابرت اسکرول (Robert Scorul) که مؤلف اول مقاله‌ای است که در شماره‌ی مارس فیزیکال ریویو لترز چاپ شده است، بررسی نظری آن‌جه اتفاق می‌افتد را شروع کرد. ژنگ می‌گوید: «فکر می‌کردم این بسیار غیرعادی است زیرا می‌دانم چه موقع مایع باید شکسته می‌شود و در این مورد چنین نبود».
ژنگ و همکارانش متوجه شدند که گرچه گرما می‌تواند مایع را به حرکت درآورد، ولی در این مورد چنین نبود بلکه فشار ملایم تابش تولید شده توسط ذرات فوتون نور بود که مایع را به حرکت درمی‌آورد.
فشار تابش چنان اندک است که معمولاً متوجه آن نمی‌شوند اما مایع مورد استفاده در آزمایش بوردو دارای سطح چنان ضعیفی بود که حتی نور می‌توانست شکل آن را تغییر دهد. ژنگ درمورد مایع تجربی مخلوطی از آب و روغن که برای نمایش ویژگی‌های مختلف در شرایط خاص ترکیب شده بود بیان داشت که «این مایع اساساً صابون است».
برای تعیین این که آیا می‌توان این جریان به کمک نور را بهبود بخشید و علم کنترل جریان شاره در کانال‌های باریک‌تر از موی انسان را توسعه داد، پژوهش‌های بیش‌تری لازم است.
در بخش متداول این علم از کانال‌های حک شده در تراشه‌های رایانه‌ای برای کنترل جریان شاره استفاده می‌کنند. به گفته‌ی ژنگ، در حالی که این فرایند نسبتاً ساده است اما یک دستگاه ریز شاره که به کمک لیزر به حرکت درمی‌آید، امکان تنظیم‌های دقیق‌تر را دراختیار پژوهشگران قرار می‌دهد. در این‌جا من یک کانال به‌وجود آورده‌ام اما به جز تاباندن نور، مجبور به انجام هیچ کار دیگری نبودم».
ترجمه : دکتر منیژه رهبر
|