Ζυγαριές και Αφροί

[Platinum]

Για να δώσω και πρακτικό παράδειγμα στο θέμα Επιστήμη και Τεχνολογία παραθέττω δύο ειδήσεις που αλίευσα από το in.gr. Να αναφέρω στα γρήγορα ότι πολύ καλή πηγή ειδήσεων αλλά και άρθρων για πολλά επιστημονικά και τεχνολογικά πεδία είναι και το newscientist.com

Μια ζυγαριά που δημιουργήθηκε στο MIT με μεθόδους νανοτεχνολογίας μπορεί να μετρά το βάρος μεμονωμένων ζωντανών κυττάρων.
Ζυγαριές τέτοιες ακρίβειας ήταν διαθέσιμες εδώ και καιρό, ωστόσο δεν μπορούσαν να ζυγίσουν ζωντανά κύτταρα -το δείγμα έπρεπε να έχει πρώτα αποξηρανθεί, μια διαδικασία που σκοτώνει τα κύτταρα.
Η νέα συσκευή, ένας τροποποιημένος «μικρομηχανικός συντονιστής» μπορεί να μετρά δείγματα ακόμα και σε υγρή κατάσταση, με ακρίβεια που φτάνει το 1 femtogram (10-15 γραμμάρια ή ένα εκατομμυριοστό του δισεκατομμυριοστού του γραμμαρίου).
Οι μικρομηχανικοί συντονιστές περιλαμβάνουν ένα μικροσκοπικό έλασμα από πυρίτιο, το οποίο ταλαντώνεται με συγκεκριμένη συχνότητα. Όταν το δείγμα τοποθετηθεί πάνω στο έλασμα, η συχνότητα ταλάντωσης μεταβάλλεται ανάλογα με τη μάζα του δείγματος. Το βάρος του δείγματος μπορεί επομένως να υπολογιστεί με βάση τη συχνότητα ταλάντωσης.
Όπως εξηγεί ο Δρ Μπεργκ, η διαφορά στο νέο συντονιστή είναι ότι το έλασμα περιλαμβάνει ένα κοίλωμα, μέσα στο οποίο μπορεί να τοποθετηθεί το υγρό δείγμα χωρίς να χάνει την υγρασία του.
To βάρος ζωντανών κυττάρων μπορεί έτσι να μετρηθεί με πρωτοφανή ακρίβεια.
H νέα συσκευή παρουσιάζεται στο περιοδικό Nature.

Πηγή: news.in.gr

Φυσικά, εδώ έχουμε κανονικά με θέμα τεχνολογίας διότι η επιστημονική αρχή είναι γνωστή από πολύ παλιότερα και αφορά τη μεταβολή της συχνότητας ταλάντωσης σε σχέση με τη μάζα του ταλαντούμενου σώματος. Από επιστημονικής καθαρά άποψης δεν έχουμε κάτι νέο. Βέβαια για να φτάσουμε εδώ έπρεπε να προηγηθούν πρόοδοι και στην επιστήμη των υλικών και στην τεχνολογία κατασκευής νανομηχανών. Επίσης, οι εφαρμογές της νέας «ζυγαριάς» θα επιτρέψουν την πρόοδο της γνώσης σχετικά με τα κύτταρα πχ.
Παρατηρήστε τώρα τη διαφορά με το επόμενο:

Όπως αναφέρει το Γαλλικό Πρακτορείο Ειδήσεων, ο μαθηματικός Ρόμπερτ ΜακΦέρσον του Ινστιτούτου Προηγμένων Μελετών στο Πρίνστον και ο φυσικός Ντέιβιντ Σρόλοβιτς του Πανεπιστημίου Γιέσιβα στη Νέα Υόρκη διατύπωσαν μια εξίσωση που περιγράφει τη συμπεριφορά του αφρού της μπύρας σε τρεις διαστάσεις.
Ο αφρός της μπύρας είναι μια κοκκώδης δομή, αποτελούμενη από φυσαλίδες αερίου που χωρίζονται από τοιχώματα υγρού. Τα υγρά τοιχώματα κινούνται ως αποτέλεσμα της επιφανειακής τάσης, δηλαδή της ελκτικής δύναμης ανάμεσα στα μόρια στην επιφάνεια ενός υγρού.
Η ταχύτητα με την οποία κινούνται τα τοιχώματα των φυσαλίδων μεταβάλλεται ανάλογα με την καμπυλότητά τους, η οποία με τη σειρά της εξαρτάται από τη σύσταση της μπύρας.
Ως αποτέλεσμα αυτής της κίνησης, οι φυσαλίδες συγχωνεύονται και δομή γίνεται πιο «τραχιά», μια μεταβολή που σημαίνει ότι ο αφρός «κάθεται» και τελικά εξαφανίζεται.
Η νέα έρευνα, που δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature, βασίζεται στο έργο του πρωτοπόρου των υπολογιστών Τζον φον Νόιμαν, ο οποίος διατύπωσε το 1952 μια ανάλογη εξίσωση σε δύο διαστάσεις.
Η μαθηματική περιγραφή της συμπεριφοράς του αφρού μπορεί επίσης να εφαρμοστεί στην κοκκώδη δομή των μετάλλων και των κεραμικών, οπότε η έρευνα θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στη μεταλλουργία και στην ανάπτυξη νέων υλικών.
Πηγή: news.in.gr

Εδώ τώρα έχουμε μια καθαρά επιστημονική εργασία δηλαδή μια εξίσωση, η οποία όμως (εμπνεύστηκε από και) έχει άμεσες εφαρμογές και σε καθαρά τεχνολογικά θέματα εκτός από την επιστημονική πρόοδο στην επιστήμη των υλικών πχ.