Bilim insanları, yaprakların yağmur damlalarına karşı gösterdiği olağanüstü direnci araştırarak yeni nesil enerji üretim teknolojilerine ışık tutmayı başardı.
Physical Review Fluids dergisinde yayımlanan “Damla-Konsol Etkileşimlerinde Rezonans ve Sönümleme” başlıklı araştırmada, bir su damlasının plastik bir çubuğa çarpma anı yüksek hızlı fotoğraflama tekniğiyle incelendi.
Cornell Üniversitesi Tarım ve Yaşam Bilimleri Fakültesi’nde biyolojik ve çevresel mühendislik profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı Sunghwan Jung, “Çubuk aşağı inerken damla yukarı uzuyor, çubuk yukarı çıkarken damla aşağı itiyor. Zıt yönlü bu hareket güçlü bir sönümleme etkisi yaratarak titreşimi azaltıyor ve bu durum bitki için faydalı oluyor.” dedi.
(a) Grafik, farklı uzunluktaki konsollar için damla ucu, konsol ucu ve çeşitli teorik/deneysel hesaplamaların frekanslarını gösteriyor.
(b) Her konsol uzunluğu için titreşim verileri, sönümlü sinüs dalgası ve üstel azalma fonksiyonları ile karşılaştırıldı.
(c) Damla ucu ile konsol ucu arasındaki faz kayması gösterildi (20 mm ve 22.5 mm’lik konsollar tutarsız salınımlar nedeniyle grafiğe dahil edilmedi).
(d) Her konsolun maksimum sapma değerleri karşılaştırıldı.
Kaynak: Physical Review Fluids (2024). DOI: 10.1103/PhysRevFluids.9.123605
Biyolojik mühendislik alanında doktora öğrencisi ve araştırmanın baş yazarı Crystal Fowler, “Çubuğun doğal frekansı ile su damlasının doğal frekansı uyumlu olduğunda, damlanın çok daha fazla hareket ettiğini keşfettik.” açıklamasında bulundu.
Araştırma sonuçları, orman örtüsündeki yağmur akışının anlaşılmasından bitkilerin evrimsel gelişimine kadar pek çok alanda yeni bakış açıları sunuyor. Ayrıca, piezoelektrik malzemeler kullanılarak yağmur enerjisinden elektrik üretimi için yeni yöntemler geliştirilmesine olanak sağlıyor.
