Sinira ng mga Siyentista ang “The Brazil -Nut” Puzzle – Paano Lumaki ang Mga Nuts

Sa kauna-unahang pagkakataon na nakuha ng mga siyentipiko ang kumplikadong dinamika ng paggalaw ng maliit na butil sa mga materyal na butil, na tumutulong na ipaliwanag kung bakit madalas na nakikita ng mga halo-halong mani ang mas maraming mga nut ng Brazil na naipon sa taas. Ang mga natuklasan ay maaaring magkaroon ng isang makabuluhang epekto sa mga industriya na nakikipaglaban sa hindi pangkaraniwang bagay, tulad ng mga parmasyutiko at pagmimina.

Maraming mga tao ang may karanasan sa paglubog ng kanilang mga kamay sa isang bag ng mga halo-halong mani upang makita lamang ang tuktok ng mga nut ng Brazil. Ang epektong ito ay madaling obserbahan din ng mga kahon ng cereal, na maraming mga item na mataas ang pagtaas. Sa katunayan, ang kababalaghang ito ng mga maliit na butil na naghihiwalay sa kanilang laki ay kilala bilang ‘epekto ng Brazil-nut’ at mayroon ding maraming implikasyon sa mga industriya kung saan ang hindi pantay na paghahalo ay maaaring kritikal na makapinsala sa kalidad ng produkto.

Ngayon, sa kauna-unahang pagkakataon, ang mga siyentista sa The University of Manchester ay gumagamit ng isang oras na 3D imaging solution upang maipakita kung paano tumaas ang mga nut ng Brazil sa isang solong tumpok ng mga mani. Ipinapakita ng gawain ang kahalagahan ng hugis ng maliit na butil sa proseso ng paghahalo.

Ang isang karaniwang paghihirap sa pagsusuri ng mga butil na materyales ay upang obserbahan kung ano ang nangyayari sa mga maliit na butil sa loob ng tumpok, na hindi madaling makita. Ang bagong pananaliksik na ito ay na-publish sa journal Mga Tagapag-ulat ng Agham gumawa ng isang makabuluhang tagumpay sa aming pag-unawa sa pamamagitan ng paggamit ng mga advanced na diskarte sa imaging sa bagong Pambansang Pasilidad ng Pananaliksik para sa Lab-based X-ray Compute Tomography (NXCT), batay sa The Henry Royce Institute.

Sinabi ni Propesor Regius Philip Withers: “Sa gawaing ito, nasusubaybayan namin ang paggalaw ng mga mani at mani sa Brazil sa pamamagitan ng time-lapse X-ray Compute Tomography habang ang pack ay patuloy na nabalisa. Pinapayagan kaming makita sa unang pagkakataon ang proseso kung saan ililipat ng mga nut ng Brazil ang mga mani upang umakyat ng mataas. “

Ang koponan ay nakakuha ng isang natatanging eksperimento sa imaging video na nagpakita ng temporal na ebolusyon ng nut na pinaghalong sa 3D. Nakita ang mga mani na nagkikita patungo sa ilalim habang tatlong malalaking nut ng Brazil ang nakita na umaakyat paitaas. Ang unang kulay ng nuwes sa Brazil ay umabot sa maximum na 10% ng taas ng kama pagkatapos ng 70 siklo ng paggugupit, kasama ang pangalawang dalawang mga nut ng Brazil na umabot sa taas na ito pagkatapos ng 150 mga siklo ng paggugupit.-Gunting. Ang natitirang mga nut ng Brazil ay lilitaw na nakulong patungo sa ilalim at huwag tumaas paitaas.

Si Parmesh Gajjar, nangungunang may-akda ng pag-aaral, ay idinagdag: “Kritikal, ang oryentasyon ng nut ng Brazil ang dahilan para sa pataas na kilusan. Alam namin na ang mga nut ng Brazil ay paunang nagsisimula nang pahalang ngunit hindi nagsisimulang tumaas hanggang sa unang paikutin nila ng sapat patungo sa patayong axis. Pag-abot sa tuktok, bumalik sila sa isang flat orientation.

“Ang aming pag-aaral ay nakatuon sa mahalagang papel ng hugis ng maliit na butil at orientation ng paghihiwalay. Bilang karagdagan, ang kakayahan sa pagsubaybay sa paggalaw ng 3D na ito ay magbibigay daan para sa mga bagong pang-eksperimentong pag-aaral ng pagkakatulad ng paghihiwalay at buksan ang pinto. Kahit na may mas makatotohanang mga simulation at matatag na mga modelo ng hula. Pahintulutan sa amin upang mas mahusay na mag-disenyo ng pang-industriya na kagamitan upang mabawasan ang pagkakaiba-iba ng laki kaya humantong sa mas maraming mga pare-parehong halo. Ito ay mahalaga sa maraming mga aplikasyon. industriya, halimbawa upang matiyak ang pantay na pamamahagi ng mga aktibong sangkap sa mga nakapagpapagaling na tablet, ngunit din sa pagproseso ng pagkain, pagmimina at konstruksyon. “

Sanggunian: “Maramihang paghihiwalay ng mga iregular na butil na materyales na nakuha sa pamamagitan ng paglutas ng 3D imaging sa oras” nina Parmesh Gajjar, Chris G. Johnson, James Carr, Kevin Chrispeels, JMNT Gray at Philip J. Withers, 19 Abril 2021, Mga Tagapag-ulat ng Agham.
DOI: 10.1038 / s41598-021-87280-1

Ang mga advanced na materyales ay isa sa mga beacon ng pananaliksik ng The University of Manchester – mga halimbawa ng mga tuklas na humahantong, interdisiplinaryong pakikipagtulungan at kolaborasyong cross -sector na tumutugon sa ilan sa mga pinaka-karaniwang hamon na kinakaharap ng planeta.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.