میکروگردبادهای بسیار شدید تولیدشده در یک آزمایشگاه آلمانی، می‌توانند مطالعه چگونگی ایجاد گردبادها را بسیار آسان کنند. آندریا سامر و دان زو از دانشگاه لوئیزیانا، این میکروگردبادها را داخل خانه‌های نانوبلوری شبیه خانه‌های اسکیموها ـ که روی یک ظرف آزمایشگاهی مخصوص کشت میکروب رشد داده می‌شوند ـ تولید کردند.
مطالعه گردبادها با کمک فناوری‌نانو
میکروگردبادهای بسیار شدید تولیدشده در یک آزمایشگاه آلمانی، می‌توانند مطالعه
چگونگی ایجاد گردبادها را بسیار آسان کنند. آندریا سامر و دان زو از دانشگاه
لوئیزیانا، این میکروگردبادها را داخل خانه‌های نانوبلوری شبیه خانه‌های اسکیموها ـ
که روی یک ظرف آزمایشگاهی مخصوص کشت میکروب رشد داده می‌شوند ـ تولید کردند.
دانشمندان نگران هستند که فعالیت گردبادها در سرتاسر جهان باعث تغییر اوضاع جوی در
نتیجه افزایش دمای زمین شود. مطالعه گردبادهای واقعی خیلی مشکل نیست؛ اما این
میکروگردبادهای تولیدشده در آزمایشگاه سامر می‌توانند در درک بهتر این طوفان‌های
جوّی به ما کمک کنند.
شدیدترین گردبادها وقتی شروع می‌شوند که یک توده هوای سرد بالای هوای مرطوب گرم روی
زمین، حرکت می‌کند. در این حالت، هوای مرطوب در یک ستون به‌سمت بالا برمی‌خیزد.
بادهایی که وارد طوفان شده و این ستون را ایجاد می‌کنند، شروع به چرخیدن کرده، یک
گرداب خیلی سریع را تشکیل می‌دهند که تا سطح زمین امتداد می‌یابد.
این محققان، سال گذشته برای اولین بار خانه‌های نانوبلوری خود را ساختند. اجزای
سازنده این خانه‌ها، نانوکره‌های پلی استایرن ۶۰ نانومتری هستند که در قطرات آب با
اندازه ۱۵ میکرولیتر معلق می‌شوند. این قطرات به‌آهستگی در یک دوره ۸ روزه تبخیر می‌شود
و در طول مدت تبخیر، این نانوکره‌ها خانه‌های نانوبلوری شبیه خانه‌های اسکیموها را
تشکیل می‌دهند که عرض آنها حدود ۱/۲ میلی‌متر اندازه‌گیری شده‌است.
موقعی که تقریباً همه آب تبخیر می‌شود، میکروگردبادها زیر سقف این خانه‌های
نانوبلوری نمایان می‌شوند چون در این شرایط، رطوبت در پایین این خانه‌ها هنوز
بالاست و دمای بام آنها به‌دلیل سرمای ناشی از تبخیر، خیلی پایین است. سپس این خانه‌ها
یک باره از چندین مکان ترک برمی‌دارند و این هوای مرطوب در یک ترک منفرد رها می‌شود.
با پیشرفت این هوا در هر دو جهت افقی و عمودی، تنش‌های بادی شدیدی تولید می‌شود.
تنش‌های بادی یکی از اجزای مهم در تولید یک گردباد واقعی هستند. محققان با استفاده
از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ SEM، الگوهای چرخشی این میکروگردبادها را مشاهده
کردند.
سامر گفت: «دراین کار، نشان داده‌ایم که میکروگردبادهای تولیدشده در آزمایشگاه به‌طور
باورنکردنی شدید هستند؛ مثل گردبادهای خیلی شدید که می‌توانند درخت‌ها را ریشه‌کن
کنند، میکروگردبادهای ما نیز خانه های نانومتری را تخریب می‌کنند. این
میکروگردبادها خیلی قدرتمند هستند که می‌توانند اجزای سازنده این خانه‌ها را با دقت
یک برشکار جت آب، حذف کنند» .این محققان نتایج خود را در مجله Crystal Growth &
Design منتشر کرده‌اند .
