เขย่ากระป๋องถั่วผสมนานพอและถั่วที่ใหญ่ที่สุดจะอยู่ด้านบน มีการศึกษาตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1930 แต่ก็ยังเข้าใจได้ไม่ดีนัก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ถั่วบราซิล และยังเกิดขึ้นเป็นชุดของอนุภาคตั้งแต่ก้อนหินไปจนถึงผงแป้งอี. โรลล์ปรากฏการณ์นี้เป็นมากกว่าความสนใจทางวิชาการ ตัวอย่างเช่น ในการผลิตยา การแยกดังกล่าวอาจนำไปสู่การผสมผงที่ไม่สม่ำเสมอ นั่นอาจทำให้ปริมาณยาเม็ดที่ทำจากส่วนผสมลดลง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยพบว่าน้ำหนัก
ของอนุภาคในส่วนผสมที่เป็นเม็ด ไม่ใช่เฉพาะขนาดต่างๆ ของเมล็ดธัญพืชเท่านั้น เป็นปัจจัยสำคัญต่อผลกระทบของถั่วบราซิล ตอนนี้ การทดลองใหม่แสดงให้เห็นว่าธรรมชาติของอนุภาคเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้น
Sidney R. Nagel และ Heinrich M. Jaeger จาก University of Chicago และเพื่อนร่วมงานพบว่าอากาศรอบๆ เมล็ดธัญพืชก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน ยิ่งไปกว่านั้น ผลกระทบของน้ำหนักของอนุภาคยังซับซ้อนกว่าที่รายงานไว้ก่อนหน้านี้ นักวิจัยกล่าว
พวกเขาได้ออก “การโทรปลุก” ความคิดเห็นของ Robert P. Behringer แห่ง Duke University ในเมือง Durham รัฐนอร์ทแคโรไลนา ผลถั่วของบราซิลเป็น “ปัญหาที่ค่อนข้างน่างง และพวกเขาได้ยกระดับสิ่งที่เราต้องทำ คลี่คลายหากเราหวังว่าจะเข้าใจมัน” เขากล่าว ทีมงานของชิคาโกรายงานการค้น พบนี้ในวารสารNature เมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
ประมาณทศวรรษที่แล้ว บัญชีผลกระทบของถั่วบราซิลมีอยู่ทั่วไปว่าอนุภาคขนาดเล็กกว่าในภาชนะที่เขย่าจะเติมช่องว่างชั่วคราวที่เปิดไว้ใต้อนุภาคขนาดใหญ่กว่า สิ่งนี้ทำให้คนตัวใหญ่ลุกขึ้น (SN: 3/28/87, p. 201) เพื่อให้แน่ใจว่ายังคงเป็นส่วนหนึ่งของคำอธิบาย
การทดลองโดย Nagel, Jaeger และผู้ทำงานร่วมกันในช่วงต้นทศวรรษ 1990 พบว่าวัสดุที่เป็นเม็ดในทรงกระบอกที่เขย่าจะมีการไหลเวียนแบบพาความร้อน โดยพุ่งขึ้นตรงกลางและตกลงด้านข้าง (SN: 6/26/93, p. 405) การปั่นป่วนนี้ทำให้เส้นใหญ่ขึ้นที่ด้านบน การทดลองที่ระบุว่าบิตที่หนักกว่าจะลอยขึ้นเร็วกว่าก้อนที่เบากว่าในขนาดเดียวกัน เมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของอนุภาคก็มีบทบาทเช่นกัน
ในการมองลึกลงไปถึงการมีส่วนร่วมของความหนาแน่นของอนุภาคต่อผลถั่วบราซิล นักวิจัยในชิคาโกได้เขย่าเปลือกอะคริลิกขนาดกัมบอลที่พวกเขาใส่ไว้ในกระบอกขนาดเท่าแก้วซึ่งเต็มไปด้วยอนุภาคขนาดเล็กกว่า เช่น ลูกปัดแก้วหรือเมล็ดงาดำ Matthias E. Möbius สมาชิกในทีมอธิบายเพื่อให้ความหนาแน่นของลูกอะคริลิกเปลี่ยนแปลง
หลังจากผลักลูกบอลขนาดใหญ่ลงไปในอนุภาครอบๆ แล้ว นักวิจัยก็ปิดผนึกภาชนะ วางลงบนเครื่องเขย่าเชิงกล และวัดการเคลื่อนที่ของลูกบอล Möbius กล่าวว่าสิ่งที่น่าประหลาดใจมากคือ นักวิจัยพบว่าที่ความดันปกติ ทั้งลูกบอลขนาดใหญ่ที่หนักที่สุดและเบาที่สุดจะเคลื่อนที่ไปด้านบนก่อนลูกบอลที่มีน้ำหนักปานกลาง
นักวิทยาศาสตร์ยังได้ดึงอากาศจำนวนมากขึ้นออกจากกระบอกสูบเพื่อดูว่าก๊าซในระบบส่งผลต่อผลลัพธ์อย่างไร ความแปรผันตามน้ำหนักหายไปในที่สุด ยิ่งกว่านั้น ในกระบอกสูบที่คายออก ลูกบอลที่มีน้ำหนักเกือบทุกชนิดจะลอยขึ้นเร็วกว่าความดันปกติ
ยังไม่มีใครอธิบายผลลัพธ์ใหม่ Nagel กล่าว ทีมของเขากำลังวางแผนการทดลองเพิ่มเติมเพื่อหาว่าอากาศส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็กอย่างไร สำหรับตอนนี้ ผลกระทบของถั่วบราซิลยังคงสร้างความรำคาญให้กับนักวิทยาศาสตร์
แนะนำ ufaslot888g
