في اكتشافٍ مفاجئ حَّوَّلَ المهندسون شعاع الليزر إلى تدفق سائل

 

 

إنهم يطلقون عليه (تدفق الليزر)، كلا، إنها ليست رياضة جديدة أو بعض نشاطات موقع نيتفلكس (Netflix) – كهواية.
بل هي ظاهرة جديدة يمكن ملاحظتها تربط الموائع (السوائل) وأشعة الليزر.
بفضل مهندسين من جامعة هيوستن (University of Houston) (UH) في تكساس (Texas) في الولايات المتحدة الأمريكية (USA).
أدركنا الآن أنه من الممكن لشعاع الضوء عالي الكثافة – المسمى بالليزر (Laser) – أن ننقل زخمه (قوته الدافعة) لخلق تيار متدفق من السائل.
وكتب الباحثون بقيادة مهندس جامعة هيوستن المهندس جيمينغ باو (Jiming Bao) في دراسة نُشرت على الإنترنت : “كان تحويل شعاع الليزر إلى تدفق كتلي شامل تحديًا على الصعيدين العملي والتقني”.
عادةً، يمر الضوء ببساطة خلال الماء، ما لم يُجبر على التفاعل مع وسط آخر له إمكانية “دفع” كالهواء.
نحن نسجل هنا إكتشاف مبدأ الموائع الضوئية (Optofluidics) الجديد وإثبات توليد تدفق المياه مستقرة الحالة بواسطة شعاع الليزر النابض خلال نافذة زجاجية.
بإختصار، كانوا قادرين على استخدام شعاع الليزر لتوليد تدفقات سائلة داخل المائع.
وَجد المهندس باو وزملاؤه أنه من الممكن للِّيزر أن يدفع الماء إذا كان يحوي جسيمات نانوية من معدن الذهب.
لإثبات هذه الظاهرة الفريدة من نوعها، فهي (الجزيئات النانوية) تتسبب بتوهج الليزر الاخضر النابض خلال الجدار الزجاجي لحاوية السائل.
في غضون دقائق، تُنتِج تيارًا من تدفق السائل على طول إتجاه شعاع الليزر.
وذكروا أيضًا (المهندسين): “تظهر التدفقات كنظائر سائلة لأشعة أو حُزم الليزر وتتحرك في نفس إتجاهات الأشعة المكسورة كما لو كانت مدفوعة مباشرةً بواسطة فوتونات من أشعة الليزر”.
“نحن ندعو هذه الظاهرة (تدفقات الليزر المستمرة)”.
الجسيمات النانوية تستطيع إمتصاص الضوء الأخضر بسبب أن تردد صداها قريب من تردد الإلكترونات المحتواة داخله (داخل الضوء الأخضر).
الجسيمات تتسع وتتقلص لأنها تسخن وتبرد مع كل نبضة ليزر، مولدة موجات صوتية في الماء – وهي ظاهرة معروفة منذ فترة طويلة – تسمى التدفق الضوئي.
هذا الإكتشاف له تطبيقات مهمة، لاسيما للتجارب المختبرية على رقاقة (تجارب الرقاقة المختبرية (Lab-on-a-chip) (وهي تكنولوجيا تساعد على إكتشاف الأمراض) حيث حركة السوائل على مقياس مجهري يمكن أن يكون مصيري، وكذلك في عمليات التصنيع بخاصية النانو (التصنيع النانوي) (Nanofabrication) وحتى تقنية الدفع بالليز (Laser Propulsion).
كما أوضح المهندس باو وزملاؤه في مقالتهم: “تدفق الليزر سوف يُوجِد تطبيقات في الأجهزة المُسيطر عليها بصريًا أو المُفعلة بصريًا، مثل مجال السوائل المجهرية (Microfluidics)، تقنيات الدفع بواسطة الليزر (Laser Propulsion)، تقنيات التطهير و الجراحة بالليزر (Laser Surgery and Cleaning)، تقنيات النقل الجماعي أو الخلط (Mass Transport or Mixing)، على سبيل المثال لا الحصر”.

 

 

 

 

 

 

 

 

ترجمة : Ahmed Safaa

تدقيق: Tabarek A. Abdulabbas

تصميم: Murtaza Jabbar

المصدر: هنا