مثلث كوچكتر از دایره

دو فیزیكدان امریكایی توانسته اند با تغییراتی در طراحی شیرها ، ابعاد قطره های خروجی از شیر را كنترل كنند.
اشتباه نكنید ، این یافته ها ، كاربردهایی در نشتی شیرآلات و یا چكه كردن …

دو فیزیكدان امریكایی توانسته اند با تغییراتی در طراحی شیرها ، ابعاد قطره های خروجی از شیر را كنترل كنند.

اشتباه نكنید ، این یافته ها ، كاربردهایی در نشتی شیرآلات و یا چكه كردن شیر ندارد ، بلكه مهمترین كاربردهای آن در صنعت چاپ ، زیست فناوری و میكروالكترونیك است.

قطرات ریز ، پایه اصلی فناوری هایی هستند كه در زندگی روزمره به شكل چاپگرهای جوهر افشان، خود را نشان می دهند ؛ اما كاغذ و جوهر در استفاده از این فناوری تنها نیستند.

در لحیم كاری مدارهای بسیار ریز و تهیه شبكه های ویژه ای از DNA برای تحلیل ژنتیكی نیز از این قطرات ریز استفاده وسیعی می شود.

حتما برای آبیاری باغچه ، تمیز كردن حیاط و یا شستشوی خودرو از شیلنگ آب استفاده كرده اید و برای بالا بردن اثر جریان آب ، انگشت خود را سر شیلنگ قرار داده اید.

در این حالت ، سرعت قطرات آب بیشتر می شود ، ولی با اندكی دقت ، متوجه می شوید ابعاد قطرات آب بشدت كاهش می یابد. برای تولید قطرات كوچكتر به شیپورهای كوچكتری نیاز است ، ولی اگر قرار باشد تعداد قطرات به همان مقدار سابق باشد ، فشار بیشتری باید پشت آب قرار گیرد.

بدین ترتیب ، این فشار می تواند به قدری افزایش یابد كه منجر به ترك خوردن یا شكسته شدن شیپوره شود.

فیزیكدانان دانشگاه هاروارد توانستند با تغییر شكل سطح مقطع شیپوره از دایره به مثلث، قطرات كوچكتری را به ازای فشار یكسان تولید كنند.

آنان در محاسبات خود متوجه شدند شیپوره ای كه سطح مقطع دایره ای دارد ، بدترین گزینه ممكن برای تولید قطرات ریز است ؛ ولی اگر این شیپوره بین ۳نقطه محدود شود و شكلی مثلثی با سطوح مقعر به دست آید ، قطراتی تولید می شوند كه حجم آنها ۲۱درصد كمتر از قطرات تولید شده در شیپوره دایره ای است.

این محاسبات به شیپوره های بسیار كوچك چاپگر جوهرافشان قابل اعمال است ، ولی اگر عرض شیپوره بیش از یك میلی متر باشد ، نیروی گرانش بر اندازه قطره تاثیر خواهد گذاشت و بدین ترتیب فایده ای ندارد در دوش حمام از سوراخ های مثلثی شكل استفاده شود ، چون ابعاد قطره زیاد كوچك نمی شود.