تصاوير خارق‌العاده دانه‌هاي برف از نماي نزديک
دانه‌هاي برف از اشکال گوناگوني برخوردارند اما مشاهده تفاوت آنها با چشم غير مسلح ممکن نيست، از اين رو يک دانشمند با تجهيزات و علاقه خود به دانه‌هاي برف، پيچيدگي مولکول‌هاي آب سازنده اين دانه‌هاي سفيد را به نمايش گذاشته است.
کنت ليبرچت، استاد فيزيک موسسه فناوري کاليفرنيا از سال 1997 به بررسي و مطالعه دانه‌هاي برف، الگوهاي يخ، رشد بلور و سازه‌هاي يخي مشغول بوده است.
اين دانشمند 53 ساله با استفاده از يک ميکروسکوپ تصويربردار خاص موسوم به SnowMaster 9000 به مناطق با دماي زير صفر درجه رفته و با گرفتن دانه‌هاي برف، پيش از ذوب شدن آنها از اين اشکال زيبا عکس گرفته است.
ليبرچت با قرار دادن اين دانه‌هاي برف در زير ميکروسکوپ با نورهاي رنگي آنها را روشن کرده و تصاوير آنها را ثبت مي‌کند.
اين تصاوير به نمايش بلورهاي واقعي برف که در اونتاريوي شمالي، آلاسکا، ورمونت، شبه‌جزيره بالاي ميشيگان و کوههاي سيرا نوادا در کاليفرنيا باريده‌اند، مي‌پردازند.
اين استاد دانشگاه اولين بار با کشف اينکه هيچ تصوير جالبي از دانه‌هاي برف براي نوشتن کتاب در مورد اين اجسام زيبا وجود نداشته، براي ثبت عکس آنها الهام گرفت.
البته در اين مسير چالش‌هايي وجود داشته از آن جمله اينکه بلورهاي يخ بسيار کوچک هستند و از اين رو استفاده از شيوه‌هاي مرسوم تصويربرداري ماکرو براي آنها کارساز نيست.
همچنين تجهيزات تصويربرداري از اين اجسام ريز بايد از نيروي کافي براي کاردر فضاي خارجي برخوردار باشد و بتواند سرماي زير صفر درجه را تحمل کند. همچنين به گفته ليبرچت، براي يک تصوير دلخواه بايد تصاوير بسيار زيادي را ثبت کرد.
درحاليکه دانشمندان در مورد طبقه‌بندي دانه‌هاي برف اختلاف نظر دارند، ليبرچت 35 گونه ساختار مختلف را شناسايي کرده است.
اين ساختارها شامل دندريتهاي ستاره اي بوده که به بلورهاي بشقاب مانند با شاخه و شاخه‌هاي جانبي و قطر دو تا چهار ميليمتر اطلاق مي‌شود.
بشقابهاي ستاره‌اي يا دانه برف عادي، بلورهاي بشقاب مانند نازک با شش بازوي عريض هستند که يک شکل ستاره مانند را ايجاد کرده و در دماهاي نزديک به منفي 2 يا منفي 15 درجه سانتيگراد شکل مي‌گيرند.
گونه‌هاي ديگر مانند دندريتهاي ستاره‌اي سرخس مانند که بزرگترين بلور برف محسوب مي‌شوند، معمولا از قطر پنج ميليمتر يا بيشتر برخوردارند.
ليبرچت با ساخت ميکروسکوپ مخصوص خود که با يک دوربين ديجيتال نيکون D1X ترکيب شده و در يک محفظه گرم قرار گرفته، توانسته نتايج مطلوبي را به دست بياورد.
اين تصاوير خارق‌العاده به اين استاد فيزيک اجازه داده تا بررسي‌هاي بيشتري در حوزه ساختارهاي بلور داشته و آنها را براي صنايع توليدي اعمال کند.
ليبرچت اظهار کرد: دلايل خوب زيادي براي بررسي چگونگي شکل‌گيري دانه برف وجود دارد. اول اينکه بلورها در کاربردهاي مختلف مفيد هستد و بايد بدانيم که چطور مي‌توان آنها را بهتر ساخت. با بررسي فيزيک دانه‌هاي برف، بيشتر در مورد چگونگي متراکم شدن مولکولها براي شکل‌گيري بلورها ياد مي‌گيريم.
وي افزود: يک دليل خوب ديگر، درک بهتر ساختار و خود مونتاژي است. هيچ نشانه يا کد ژنتيکي براي هدايت رشد يک دانه برف وجود ندارد اما باز هم اين ساختارهاي پيچيده از هواي رقيق به وجود مي‌آيند. با حرکت صنايع الکترونيکي به سوي توليد دستگاههاي کوچکتر، خودمونتاژي نقش مهمي را در ساخت آنها ايفا خواهد کرد.
به VEM خوش آمدید: