کوی دانش - kooy

لذت نوشیدن قهوه اسپرسو در فضا، با استفاده از فنجان های عجیب فضایی، دستاورد مهندسان دانشگاه Portland State

لذت نوشیدن قهوه اسپرسو در فضا، با استفاده از فنجان های عجیب فضایی، دستاورد مهندسان دانشگاه Portland State
03 دی
07:21 1393
امروزه تجهیزات جانبی فضایی آنقدر مدرن شده اند که حتی می توان یک دستگاه قهوه ساز ایتالیائی سفارشی را در ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) دید. متاسفانه هرچند با نصب این دستگاه، مشکل وجود این نوشیدنی دلچسب در فضا رفع شده است، اما با آمدن اسپرسو و انواع نوشیدنی ها به فضا، مشکل دیگری بوجود آمد و آن هم اینکه فضانوردان همچنان باید کاپوچینوهای خود را از درون کیسه های پلاستیکی بنوشند. به همین دلیل، مهندسان دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر Maseeh دانشگاه Portland State، به کمک قهوه خورهای حرفه ای ساکن فضای بدون جاذبه آمده اند. آن ها فنجان های میکروگرانشی خاصی برای نوشیدن قهوه اسپرسو در فضا طراحی کرده اند که می توانند مانند همتاهای زمینی خود عمل کنند.

رفتار مایعات در فضا، مشابه رفتار آن ها در زمین نیست. بدون وجود نیروی گرانش برای غلبه بر نیروهای کشش سطحی بین آن ها و ظروف، آن ها به شکل گلبول هایی در می آیند که به دیواره ظرف حاوی خود، مانند ژله می چسبند و در نتیجه، یک فنجان قهوه داغ در فضا، جز یک لیوان داغ حسرت آمیز، چیزی نخواهد بود. به همین دلیل فضانوردان با فشردن کیسه های پلاستیکی و بطری های انعطاف پذیر، نوشیدنی های خود را صرف می کنند. استدلال مهندسان PSU در حل این مشکل آن است که اگر هیچ نیروی جاذبه ای برای جاری شدن قهوه وجود ندارد، چرا از دیگر نیروهای طبیعی برای اینکار استفاده نکنیم؟

این فنجان جدید، اولین دستاورد PSU در این زمینه نیست، اما گام بعدی آن ها در ساخت وسیله ای کاربردی برای نوشیدن مایعات در فضای بدون جاذبه، محسوب می شود. این فنجان که به ثبت اختراع رسیده است، با همکاری استاد مهندسی Mark Weislogel، دانشجوی دکتری Drew Wollman، یکی از فارغ التحصیلان این دانشگاه، Ryan Jenson و فضانوردی از ناسا به نام Don Petitt طراحی شده و توسط گروه کارآفرینی IRPILLC بصورت سه بعدی چاپ و تولید می شود. فنجانی که با شکل عجیب خود، بیشتر شبیه یک پارچ با دهانه ای دراز است. این شکل عجیبِ دهانه، کانال باریکی از مایع، با کانتوری خاص و کاملا حساب شده ایجاد می کند که با استفاده از فشار مویرگی، مایع را به خارج از فنجان رانده و به لبه آن می رساند. رفتاری که مشابه ریخته شدن مایعات در کره زمین و در حضور جاذبه می باشد.

ویسلاگل گفت: هوشمندانه ترین قسمت این طراحی، هندسه خاص فنجان است که سیستم کنترل جریان سیال را بدون استفاده از هیچ پمپ و یا نیروی گریز از مرکزی، ایجاد کرده است.  شکل محفظه حاوی مایع به گونه ای است که می تواند مایع را به سمت محل دلخواهی هدایت کند بدون آنکه از قطعات متحرک در آن استفاده شده باشد و این کار، با استفاده از نیروهای منفعل "ترکننده" و کشش سطحی انجام شده است.

فنجان اسپرسو در گرانش صفر، شاید در نگاه اول شبیه یک وسیله اضافی در آشپزخانه ها بنظر برسد، اما ایده های جدی، کاملا کاربردی و خاصی در پشت آن وجود دارد. نیرویی که اسپرسو را تحت تاثیر قرار می دهد، بر روی سفینه های فضایی هم اثرگذار خواهد بود. به عنوان مثال، ماموریت Venus Express بصورت نیمه کاره به پایان رسید، چرا که بخش اندکی از سوخت آن، احتمالا به شکل حباب هایی در انتهای مخزن سوخت و بسیار دور تر از دریچه ورود سوخت موتور آن، بدون استفاده باقی ماندند. اتفاقی که برای سیال های درون تمام تجهیزات فضایی، از موتور موشک ها گرفته، تا سیستم های تامین حیات و یا حتی توالت ها، می تواند رخ دهد. به همین دلیل ناسا در حال اجرای مجموعه ای از آزمایش ها در ایستگاه فضایی بین المللی است، از جمله پروژه های Capillary Channel Flow (CCF) و Capillary Channel Flow Experiments-2 (CFE-2).

در راستای این برنامه، PSU در تلاش است که با تولید مدل های کامپیوتری جدید و ابزارهای تحلیلی، چگونگی رفتار مایعات را در فضاهایی با گرانش صفر، کشف کند.در بخشی از این آزمایش ها، فنجان اسپرسو با گرانش صفر، به عنوان قسمتی از برنامه Capillary Beverage Experiment ناسا، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. PSU اعلام کرده است که طی ماموریت تامین مجدد ذخایر و نیازهای ایستگاه فضایی بین المللی، توسط SpaceX Dragon، شش فنجان از این نوع، به ISS فرستاده خواهد شد تا عملکرد آن، برای نوشیدنی هایی با ترکیبات پیچیده مانند کاکائو، مخلوط انبه و هلو و آبمیوه های شفاف، مورد بررسی قرار بگیرد. ماه نوامبر و در نمایشگاه American Physical Society و در بخش جلسات مربوط به دینامیک سیالات، از این فنجان رونمایی شده است.

ناسا در ویدئوی زیر به بررسی فنجان اسپرسو فضایی و آزمایش ها در حال اجرا در ISS می پردازد:

https://www.youtube.com/watch?v=nZYsOG60dKQ

لطفا صبر کنید ...
کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

سیده کتایون حسینی

سیده کتایون حسینی

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
فروش هیوندای i40 مدل 2015 آغاز شد

فروش هیوندای i40 مدل 2015 آغاز شد

جزئیات کامل قیمت و مشخصات فنی i40 فیس لیفت که موتورش ارتقا یافته و سواریش هم بهتر شده است، انتشار یافت.

مطالعه متن کامل
انجام تحلیلی دقیق و سریع از DNA  با ابزاری جدید

انجام تحلیلی دقیق و سریع از DNA با ابزاری جدید

روش جدیدی که مهندسان زیستی ایجاد کرده‌اند پایگاه داده‌ی بهتری برای رفتارهای حرارتی DNA ارائه می‌دهد. دانشمندان دانشگاه رایس، ابزاری ابداع کرده‌اند که طراحیِ تشخیص ملکولی را که به بازشناسیِ خاصِ DNA و RNA عامل بیماری‌زا بستگی دارد سرعت می‌بخشد. دیوید ژانگ، مهندس زیستیِ آزمایشگاه دانشگاه رایس، روشی را ابداع کرده است که زمانِ مورد نیاز برای تحلیل رفتارهای حرارتیِ رشته‌های DNA و RNA را از چند ماه به چند ساعت کاهش می‌دهد. این روش با قابلیتِ دسترسی باز در Nature Communications توضیح داده شده است. این روش به دانشمندان کمک می‌کند تا یک پایگاه داده‌ی جهانی از خواص زیست-فیزیکیِ ملکول‌های ژنتیکی را ایجاد کنند.

مطالعه متن کامل
بین PCOS در مادران و اوتیسم در کودکان ارتباط وجود دارد

بین PCOS در مادران و اوتیسم در کودکان ارتباط وجود دارد

طبق نتایج پژوهش اپیدمولوژیک در مؤسسه‌ی کارولینسکا سوئد، کودکانی که از مادران مبتلا به نشانگانِ تخمدان پلی‌کیستیک (PCOS) متولد می‌شوند در معرض خطر بالای ابتلا به اختلالات طیف اوتیسم قرار دارند.

مطالعه متن کامل
صندلی چرخدار نوین "B-Free" در راه پله ها حرکت می کند

صندلی چرخدار نوین "B-Free" در راه پله ها حرکت می کند

سال هاست که صندلی های چرخدار با قابلیت بالا رفتن از پله ها به بازار آمده اند. تمام آن ها از چرخ ها در زیر صندلی استفاده می کردند اما طراحی جدید انجام شده در هنگ کنگ بر پایه ی تعدادی از اجزای رباتیک بنام "پدریل" بنا شده است. این پدریل های مفصل دار به صندلی چرخدار الکتریکی اجازه می دهند که در هنگام بالا و پایین رفتن محکم به راه پله چنگ بزند.

مطالعه متن کامل
آموزش آماده‌سازی کامپیوتر شخصی برای نصب ویندوز 10

آموزش آماده‌سازی کامپیوتر شخصی برای نصب ویندوز 10

ویندوز 10 در راه است و چه شما بتوانید ویندوز خود را بروزرسانی کرده یا آن را به طور رایگان دانلود کنید، در هر صورت شما و کامپیوتر رومیزی‌تان باید آماده باشید. آیا کامپیوتر شما دارای نیازمندی‌های مورد نیاز برای اجرای جدیدترین ویندوز است؟ شاید سخت افزار شما آماده باشد، ولی آیا نرم‌افزار و سفت افزارهای شما نیز آماده‌اند؟ این لیست حیاتی را برای برداشتن قدم‌های حیاتی در راه رسیدن به آماده‌سازی و بروزرسانی کامپیوتر خود بررسی کنید.

مطالعه متن کامل