ফুটন্ত বরফের একটি ধীর গতির ভিডিও, ভার্জিনিয়া টেকের প্রাকৃতিকভাবে অনুপ্রাণিত তরল এবং ইন্টারফেসের গবেষণাগারের একটি গবেষণা প্রকল্প।
একটি খুব গরম, কুঁচকে যাওয়া প্যানে কয়েক ফোঁটা জল ঢালুন এবং সেগুলি বাতাসে উঠবে এবং প্যানের চারপাশে বন্যভাবে স্লাইড করবে। ভার্জিনিয়া টেক পদার্থবিদরা আবিষ্কার করেছেন যে এটি একটি উত্তপ্ত অ্যালুমিনিয়াম পৃষ্ঠের উপর একটি পাতলা, সমতল বরফের ডিস্ক স্থাপন করে অর্জন করা যেতে পারে। নতুন কাগজ ফিজিক্যাল রিভিউ ফ্লুইডস ম্যাগাজিনে প্রকাশিত। ধারণ: বরফের চাকতিতে একটি উচ্চতর সমালোচনামূলক তাপমাত্রা থাকে যা বাতাসে তোলার আগে অবশ্যই প্রাপ্ত করা উচিত।
আমরা আগেই রিপোর্ট করেছি, 1756 সালে একজন জার্মান বিজ্ঞানী জোহান গটলব লেইডেনফ্রস্ট তথ্য দিয়েছেন তার পর্যবেক্ষণ একটি অস্বাভাবিক ঘটনা থেকে। সাধারণত, তিনি উল্লেখ করেছেন, একটি খুব গরম প্যানে জলের স্প্ল্যাশিং চিৎকার করে এবং খুব দ্রুত বাষ্পীভূত হয়। যাইহোক, যদি পাত্রের তাপমাত্রা পানির স্ফুটনাঙ্কের চেয়ে অনেক বেশি হয়, তাহলে “দ্রুত রূপালী-সদৃশ চিক্চিক ফোঁটা” তৈরি হবে এবং পৃষ্ঠে পিছলে যাবে। একে বলে “লিডেনফ্রস্ট প্রভাব “ সম্মানে.
পরবর্তী 250 বছর ধরে, পদার্থবিদরা ব্যাখ্যা করতে সক্ষম হয়েছিলেন কেন এটি ঘটেছে। যদি পৃষ্ঠটি কমপক্ষে 400 ডিগ্রী ফারেনহাইট (জলের স্ফুটনাঙ্কের উপরে) হয় তবে তাদের নীচে জলীয় বাষ্প বা বাষ্প প্যাড তৈরি হয় এবং সেগুলিকে বাতাসে রাখে। লেইডেনফ্রস্ট প্রভাব তেল এবং অ্যালকোহল সহ অন্যান্য তরলগুলির সাথেও কাজ করে, তবে এটি যে তাপমাত্রায় ঘটে তা ভিন্ন হবে।
এই ঘটনাটি পদার্থবিদদের মুগ্ধ করে চলেছে। উদাহরণস্বরূপ, 2018 সালে ফরাসি পদার্থবিদরা আবিষ্কার করেন ফোঁটাগুলি কেবল বাষ্পের কুশনে ভাসে না; যতক্ষণ না তারা খুব বড় না হয়, তারা নিজেরাই এগিয়ে যাবে। এটি লিডেনফ্রস্ট ড্রপের ভিতরে তরল প্রবাহের ভারসাম্যহীনতার কারণে। মত আচরণ ছোট অভ্যন্তরীণ মোটর। বড় ফোঁটাগুলি একটি ভারসাম্যপূর্ণ প্রবাহ দেখায়, কিন্তু ফোঁটাগুলি বাষ্পীভূত হওয়ার সাথে সাথে তারা ছোট (প্রায় অর্ধ মিলিমিটার ব্যাস) এবং আরও গোলাকার হয়ে ওঠে, ফলে শক্তির ভারসাম্যহীনতা দেখা দেয়। এর ফলে ফোঁটাগুলো চাকার মতো গড়িয়ে পড়ে এবং ফোঁটার মধ্যে তরল প্রবাহের দিকে নিচের দিকে বাঁকিয়ে এক ধরনের “র্যাচেট” প্রভাবে সাহায্য করে। ফরাসি পদার্থবিদরা তাদের আবিষ্কারকে লেইডেনফ্রস্ট চাকা বলেছেন।
2019 সালে বিজ্ঞানীদের আন্তর্জাতিক গ্রুপ অবশেষে উৎস শনাক্ত করা সহগামী ক্র্যাকিং শব্দ সম্পর্কে Leidenfrost বলেন. বিজ্ঞানীরা নির্ধারণ করেছেন যে এটি ফোঁটার আকারের উপর নির্ভর করে। ছোট ফোঁটাগুলি পৃষ্ঠ থেকে লাফিয়ে বাষ্পীভূত হবে, যখন বড় ফোঁটাগুলি এই ফাটল দিয়ে বিস্ফোরিত হবে। অপরাধী হল কণা দূষক, যা প্রায় যেকোনো তরলেই থাকে। বড় ফোঁটাগুলি দূষকগুলির উচ্চ ঘনত্বের সাথে শুরু হবে এবং ফোঁটাগুলি ছোট হওয়ার সাথে সাথে এই ঘনত্ব বাড়বে। এগুলি এত বেশি ঘনত্বের ফলে কণাগুলি ধীরে ধীরে ফোঁটার চারপাশে এক ধরণের ভূত্বক তৈরি করে। এই শেলটি বাষ্প ফাঁদের সাথে হস্তক্ষেপ করে যা বাতাসে ফোঁটা ধরে রাখে এবং যখন এটি পৃষ্ঠকে স্পর্শ করে তখন বিস্ফোরিত হয়।
গত বছর, এমআইটি বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছিলেন কেন ফোঁটাগুলি উত্তপ্ত তৈলাক্ত পৃষ্ঠে খালি ধাতুর চেয়ে 100 গুণ দ্রুত গতিতে চলে। সঠিক অবস্থার অধীনে, একটি পাতলা স্তর, একটি চাদরের মত, প্রতিটি ড্রপের বাইরের দিকে গঠিত হয়। ফোঁটা উষ্ণ হওয়ার সাথে সাথে ফোঁটা এবং তেলের মধ্যে ছোট জলীয় বাষ্পের বুদবুদ তৈরি হতে শুরু করে, তারপরে ছড়িয়ে পড়ে। পরবর্তী বুদবুদগুলি সাধারণত একই দাগের কাছাকাছি তৈরি হয় এবং একটি একক বাষ্পের পথ তৈরি করে যা ফোঁটাগুলিকে পছন্দের দিকে ঠেলে দেয়।
কিন্তু আপনি বরফ দিয়ে Leidenfrost প্রভাব অর্জন করতে পারেন? এটিই ভার্জিনিয়া টেকের লক্ষ্য আবিষ্কার করা। “তরল উত্থানের বিষয়ে অনেক নথি রয়েছে যে আমরা বরফের উত্থান সম্পর্কে একটি প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করতে চেয়েছিলাম।” সহ-লেখক জোনাথন বোরেকো বলেছেন. “এটা তখন আমাদের নজরে আসে। আমরা যা গবেষণা করছিলাম তা হল কঠিন, তরল এবং বাষ্পের সাথে তিন-ফেজ লিডেনফ্রস্ট প্রভাব সম্ভব কিনা।
