அறிவுக்கு ஆயிரம் கண்கள் 05: தோசைக்கல் நீர்க்குமிழிகளும் மருத்துவ ஆராய்ச்சிகளும்

தோசை ஊற்றும்போது கல் அதிக சூடாகிவிட்டால் தோசை கருகிவிடும். அப்போது கல்லின் சூட்டைத் தணிக்கத் தண்ணீரைத் தெளிப்போம். ‘சொய்ய்ய்ங்...’ என்கிற சத்தத்துடன் நீர்க்குமிழிகள் எழுந்து கல் முழுக்க வேகமாகப் பரவி ஓடும். வெயில் காலத்தில் தரையில் கால் பட்டால் சூடு பொறுக்கமாட்டாமல் நாம் ஓடுவோமே, அதுபோல் அந்த நீர்க்குமிழிகள் சூடு தாங்காமல் தலைதெறித்து ஓடுவதுபோல் தோன்றும்.

நீர்க்குமிழிகள் ஏன் இப்படி ஓடுகின்றன? சூடாகியிருக்கும் தோசைக்கல்லின் மீது நாம் தண்ணீர் தெளிக்கிறோம். ஆங்காங்கே நீர்க்குமிழிகள் உருவாகின்றன. தோசைக்கல்லின் மீதிருக்கும் நீர்க்குமிழியின் அடிப்பரப்பு சீக்கிரம் ஆவியாகிவிடும். ஆனால், அதன் மேற்பரப்போ இன்னும் திரவ நிலையிலேயே இருக்கும். அடிப்பரப்பில் ஆவி, மேற்பரப்பில் நீர். திரவ நிலையில் இருக்கும் நீர்க்குமிழி, அடிப்பரப்பில் இருக்கும் நீராவியை மேலே வரவிடாமல் அழுத்தும். நீராவியோ நீர்க்குமிழியைத் தன் மேலே தாங்கிக்கொண்டிருக்கும். ஆக, காற்றில் மிதப்பதுபோல் நீர்க்குமிழி தோசைக்கல்லுக்கு சற்று மேலாக மிதக்கத் தொடங்கும்.

அது மட்டுமல்லாமல், நீர்க்குமிழியின் அடிப்பரப்பில் நீராவி உண்டாகிவிடுவதால், தோசைக்கல்லின் சூடு மேற்பரப்புக்குப் போவதும் எளிதாக இருக்காது. ஏனெனில், திட நிலையில் இருக்கும் கல்லில் இருந்து திரவத்துக்கு வெப்பத்தைக் கடத்துவது எளிது. வாயு நிலையில் இருக்கும் நீராவி வழியே வெப்பத்தைக் கடத்துவது கடினம். எனவே, நீர்க்குமிழி நீண்ட நேரம் நீடிக்கிறது. நீர்க்குமிழி மொத்தமாக ஆவியாவதற்குக் கூடுதல் நேரமெடுக்கிறது.

குமிழியின் திசையைக் கட்டுப்படுத்தலாம்

பெரிதாக இருக்கும் நீர்க்குமிழிகள் ஒரே இடத்தில் நிற்காமல், தோசைக்கல் முழுக்கச் சுற்றும். தோசைக்கல்லின் அடியில் நெருப்பு படுவதற்கு ஏற்ப ஒவ்வோர் இடத்திலும் வெப்பநிலை சற்று வேறுபட்டிருக்கும். தோசைக்கல்லின் பரப்பும் தட்டையாக இருப்பதில்லை, அல்லவா. இது போன்ற சில காரணிகளை முறைப்படுத்தினால், நீர்க்குமிழி எந்த திசையில் போக வேண்டும் என்பதைக் கட்டுப்படுத்த முடியும்.

இது சார்ந்த அறிவியலைக் கண்டறிந்த லெய்டன்ஃப்ராஸ்ட் என்பவரின் பெயரிலேயே, இது லெய்டன்ஃப்ராஸ்ட் விளைவு (Laidenfrost effect) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

லெய்டன்ஃப்ராஸ்ட் விளைவு நம் அன்றாட வாழ்விலேயே பல இடங்களில் பயன்படுகிறது. வீட்டில் வடை போடும்போது, கையில் நீரை நனைத்துக்கொண்டு, சூடான எண்ணெயில் கையைவிட்டு வடையைத் திருப்பிப் போடுவார்கள். வடை சுடும் பாட்டிக்குக் கை சுடாதா என்கிற கேள்விவரும். இதற்குக் காரணம், கையின் மேற்பரப்பில் இருக்கும் நீர் சூடான எண்ணெய்யால் ஆவியாகி, கைக்கும் எண்ணெய்க்கும் நடுவில் ஒரு நீராவிப் படலம் உருவாகிவிடும். அதனால் சிறிது நேரத்துக்குக் கையை வெப்பம் தாக்காது, அதற்குள் வடையைத் திருப்பிப்போடும் லாகவமும் வடை போடுபவருக்கு இருக்க வேண்டும்.

மருத்துவ ஆய்வுகளில் குமிழி

இப்போது நீர்க்குமிழிக்குப் பதிலாக ஒரு மருந்துக்குமிழியை எடுத்துக்கொள்வோம். அந்த மருந்துக்குமிழியை, ஆய்வகத்தில் அதிதீவிர குளிர்நிலையில், ஒரு வட்டில் வளர்க்கப்படும் கருவுக்குள் செலுத்த வேண்டும். இதை எளிய முறையில் செலுத்த, லெய்டன்ஃப்ராஸ்ட் விளைவு பயன்படுகிறது. இந்த விளைவின் மூலம் நிர்ணயிக்கப்பட்ட பாதையில் மருந்துக்குமிழியை உந்தவைத்து, அதைக் கருவில் மோத வைக்கலாம். நுண்ணிய கருவில் ஊசி மூலம் மருந்தைச் செலுத்துவது கடினம். மேலும், அச்செயல் கருவை மாசுபடுத்தவும் சாத்தியமிருக்கிறது. அதிதீவிர குளிர்நிலையில் மேற்கொள்ளப்படும் இதுபோன்ற நுண் செயல்பாடுகளில், கருவிகளின் நேரடிப் பயன்பாடு சிக்கலானது. ஆனால், லெய்டன்ஃப்ராஸ்ட் விளைவின் மூலம் மிதந்து போகும் நீர்க்குமிழியை எந்த பாதிப்பும் இல்லாமல் கருவுக்குள் நேரடியாகச் செலுத்திவிட முடியும்.

இவ்வளவு சிறப்பு வாய்ந்த நீர்க்குமிழிகளைத்தாம் தோசைக்கல் சூடாகிவிட்டதா என்று பார்ப்பதற்கு அன்றாடம் நாம் பயன்படுத்திக்கொண்டிருக்கிறோம்!

கட்டுரையாளர், இஸ்ரேல் டெக்னியன் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தில் ஆராய்ச்சியாளர்

தொடர்புக்கு: hemazephyrs@gmail.com