அறிவுக்கு ஆயிரம் கண்கள் 12: மின்சாரம் கடத்த உதவும் காபி வளைய விளைவு

காபி அருந்தும்போது தரையில் ஒரு சொட்டு சிந்தி விட்டால் கறை படிந்துவிடும். காபியைக்கூட ஒரு துளி சிந்தாமல் அருந்த முடியாதா என்று வீட்டில் திட்டு வாங்குவதற்கு முன்பு, அதைத் துடைக்க முயல்வோம். அடுத்த முறை இப்படி காபி கறையை உடனே துடைக்காமல் கவனித்தால் ஒன்றைப் புரிந்துகொள்ளலாம். கறை சீராக இல்லாததைக் கவனிக்கலாம். கறையின் விளிம்பில் தடிமன் அதிகமாகவும், நடுப்பகுதி தடிமன் குறைந்தும் இருக்கும். கறையின் மீது விரல்களை வைத்துத் தடவிப் பார்த்தாலே கறையின் தடிமனில் வேறுபாடு இருப்பதை உணர்ந்துவிட முடியும்.

காபி தயாரிக்க நாம் சேர்க்கும் காபித்தூளில் பெருமளவு கறையின் விளிம்பில் சேர்ந்துவிடும். இதனால், விளிம்பின் தடிமன் அதிகரிக்கிறது. சரி அந்தக் காபித்தூள் நடுப்பகுதிலேயே இருக்கலாமே. ஏன் மெனக்கெட்டு விளிம்புக்குப் போகிறது?

விளிம்பு ஏன் தடிமனாகிறது?

ஒரு துளி காபி தரையில் விழும்போது, அரைக்கோள வடிவில் இருக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். இந்த அரைக்கோளத்தின் விளிம்பில் குறைவான திரவமும், நடுப்பகுதியில் அதிகளவு திரவமும் இருக்கும். ஆக, குறைந்த திரவம் இருக்கும் விளிம்புப் பகுதி எளிதில் ஆவியாகும். திரவம் காய்ந்தவுடன், அதில் கலந்திருந்த காபித்தூள் அங்கேயே தங்கிவிடும். நடுப்பகுதியில் இருக்கும் திரவம் இப்போது கீழ்நோக்கி விளிம்புக்குச் செல்லும். மீண்டும் விளிம்பு காயும். அடுத்த அடுக்கு காபித்தூள் அங்கே படியும். இப்படியாக, விளிம்பில் திரவம் காயக் காய, அடுத்தடுத்த காபித்தூள் அடுக்குகள் அங்கே தங்கும். அதனால், விளிம்பின் தடிமன் அதிகமாகிவிடுகிறது. இதற்கு காபி வளைய விளைவு (coffee-ring effect) என்று பெயர்.

அடுத்த முறை காபியை ஒரு துளியைச் சிந்திவிட்டு, பக்கத்திலேயே உட்கார்ந்து அது காயும்வரை பொறுமையாக வேடிக்கை பாருங்கள். கரோனா காலத்தில் வீட்டை விட்டு வெளியே போகாமல் இருக்கும் நிலையில், பொழுதுபோக நல்ல உத்தியாக இருக்கும். அறிவியல் பரிசோதனையையும் நேரில் பார்த்ததுபோலாகிவிடும்.

ஓவியத்தில் கைகொடுக்கும்

பாத்திரம் கழுவி வைத்தாலும், மழை பெய்து காய்ந்த பிறகு ஜன்னலிலும் நீர்த்துளிகள் காய்ந்தததற்கு அடையாளமாகத் திட்டுத்திட்டாக அழுக்குப் படிந்திருப்பதைப் பார்க்கலாம். இதற்குக் காரணமும் காபி வளைய விளைவுதான். தண்ணீரோடு சேர்ந்து வந்த தூசி காயும்போது, நீர்த்துளியின் விளிம்பில் சேர்ந்துவிடும். அதனால், தண்ணீர்த் துளிகள் காய்ந்த இடம் திட்டுத்திட்டாக தெரியும்.

நீர் வண்ணத்தைப் (water colour) பயன்படுத்தி ஓவியம் தீட்டுபவர்கள் நிறைய நீருடன் வண்ணத்தைக் குழைத்துக் குறிப்பிட்ட வகைத் தாளில் வரையும்போது காபி வளைய விளைவு ஏற்படும். வண்ணம் காய்ந்த இடத்தில், விளிம்பில் அதிக அளவு நிறமித்துகள்களும், உட்புறம் குறைந்த அளவு நிறமித்துகள்களும் இருக்கும். அதனால், நடுப்பகுதி வெளுத்தும், விளிம்பு அடர்த்தியாகவும் தெரியும். ஓவியர்களுக்கு ‘காபி வளைய விளைவு’ பற்றித் தெரியாமல் இருக்கலாம். ஆனால், இந்த உத்தியைப் பயன்படுத்தி, ஓவியத்தை மெருகேற்றுவார்கள். பூவிதழ்களை வரைய நினைத்து, தண்ணீர் தோய்ந்த வண்ணத்தை ஒரு கோடு இழுத்தால் போதும். சாயத்தூள் விளிம்பில் காய்ந்து அழகான இதழ்களைத் தானாகவே உருவாக்கிவிடும்.

மின்கடத்தித் துகள்

இப்போது வண்ணத்துக்குப் பதிலாக, தாமிரம் போன்ற மின்கடத்தித் துகள்களைக் கலந்து தூரிகையால் சுவரில் வரைந்தால், திரவம் காய்ந்தவுடன் அங்கே தாமிரம் மட்டும் தங்கிவிடும். மின் இணைப்பு கிடைத்துவிடும். தற்போது, தாமிரக் கம்பிகளை பயன்படுத்துவதற்கு மாற்றாக இதுபோன்ற ஆய்வுகள் முன்னெடுக்கப்பட்டுவருகின்றன. ஒரு கண்ணாடியின்மீது இது போன்ற மின் இணைப்பை உருவாக்கினால், அறிவியல் புனைவுத் திரைப்படங்களில் பார்ப்பதுபோல ஒளி ஊடுருவும் மின் பொருள்களைத் தயாரிக்க முடியும். இதனால், மிகக் குறைந்த செலவில் அடர்த்தி குறைந்த கருவிகள் கிடைக்கும். இந்தப் பயன்பாடுகளுக்கு, திரவம் சீராகக் காய வேண்டும். விளிம்பில் தடிமனாகவும், நடுவில் மெலிதாகவும் இருந்தால் திறனுள்ள கருவி கிடைக்காது. அதனால், காபி வளைய விளைவு குறித்த ஆய்வுகள் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன.

கட்டுரையாளர், இஸ்ரேல் டெக்னியன் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தில் ஆராய்ச்சியாளர்

தொடர்புக்கு: hemazephyrs@gmail.com