பெசாக் பென்சன் • ஏப்ரல் 30, 2026
ஜெருசலேம், 30 ஏப்ரல், 2026 (TPS-IL) — கட்டமைப்பில் எந்தவிதமான வெளிப்படையான மாற்றமும் இன்றி, திரவங்கள் எவ்வாறு கடினமான, கண்ணாடி போன்ற திடப்பொருட்களாக மாறுகின்றன என்பது குறித்து புதிய ஆராய்ச்சி புதிய வெளிச்சம் பாய்ச்சியுள்ளதால், ஒரு நூற்றாண்டு கால இயற்பியல் மர்மம் முடிவுக்கு அருகில் வந்து கொண்டிருக்கிறது. இந்த கண்டுபிடிப்புகள் உணவு உற்பத்தி, ஜெல்கள், சிமெண்ட் மற்றும் மருத்துவம் ஆகியவற்றில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
“கண்ணாடி நிலைமாற்றம்” என்று அழைக்கப்படும் இந்த நிகழ்வு, உணவுப் பொருட்கள் முதல் பெயிண்ட்கள் மற்றும் ஜெல்கள் வரை பல அன்றாட மற்றும் தொழில்துறை பொருட்களைப் பாதிக்கிறது, ஆனால் பாயும் திரவம் எப்போது திடீரென கடினமாகும் என்பதை துல்லியமாக கணிப்பது கடினமாக இருந்துள்ளது. பொருட்கள் நுண்ணிய மட்டத்தில் கிட்டத்தட்ட மாறாமல் இருந்தாலும், அவை திடப்பொருள் தோற்றத்தைப் பெற முடியும் என்பதால், இது கடந்த 100 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக விஞ்ஞானிகளை குழப்பத்தில் ஆழ்த்தியுள்ளது.
இஸ்ரேலிய மற்றும் ஜெர்மன் விஞ்ஞானிகள் குழு ஒன்று, பொருளுக்குள் பொதிந்துள்ள சிறிய துகள்களைக் கண்காணிப்பதன் மூலம் இந்த நிலைமாற்றத்தைக் கவனிப்பதற்கான புதிய பரிசோதனை முறையை அறிமுகப்படுத்தியுள்ளது. டெல் அவிவ் பல்கலைக்கழகத்தின் வேதியியல் பள்ளியைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் ஹைம் டயமண்ட் மற்றும் பேராசிரியர் யேல் ரோய்ச்மேன் ஆகியோர், டுசெல்டோர்ஃப் ஹைன்ரிச் ஹெய்ன் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் ஸ்டீபன் எகெல்ஹாஃப் குழுவினருடன் இணைந்து நடத்திய இந்த ஆய்வு, சக மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட நேச்சர் பிசிக்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டது.
“இந்த ஆராய்ச்சியின் முக்கியத்துவம் கண்ணாடி நிலைமாற்றத்தின் புதிய அடையாளங்களை அடையாளம் காண்பதில் மட்டுமல்ல, ஒட்டுமொத்தமாக இந்த நிகழ்வு பற்றிய புதிய கண்ணோட்டத்தை வழங்குவதிலும் அடங்கியுள்ளது” என்று டயமண்ட் கூறினார். “கண்ணாடி நிலைமாற்றம் என்பது துகள் இயக்கத்தின் படிப்படியான வேகம் குறைவது மட்டுமல்ல, பொருளுக்குள் ஒரு புள்ளியிலிருந்து மற்றொரு புள்ளிக்கு உந்தம் (momentum) மாற்றப்படும் முறையில் ஆழமான மாற்றத்துடன் இது நிகழ்கிறது என்பதை எங்கள் கண்டுபிடிப்புகள் காட்டுகின்றன” என்றார்.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் நுண்ணிய துகள்களால் நிரப்பப்பட்ட திரவங்களான கூழ்மங்களை (colloids) மாதிரி அமைப்பாகப் பயன்படுத்தினர். கூழ்மங்கள் என்பவை சிறிய திடப்பொருட்கள் ஒரு திரவத்தில் இடைநிறுத்தப்பட்டுள்ள கலவைகளாகும், இது துகள்கள் எவ்வளவு அடர்த்தியாகப் பாக் செய்யப்பட்டுள்ளன என்பதைப் பொறுத்து சிக்கலான வழிகளில் செயல்படும் அதேவேளையில், பொருள் ஒரு திரவத்தைப் போலப் பாய அனுமதிக்கிறது. துகள் அடர்த்தி அதிகரிக்கும் போது, அமைப்பு நெரிசலானதாக மாறி, அது ஒரு திடப்பொருளைப் போல செயல்படும் வரை “நெரிசல்” (jams) அடைகிறது.
சுற்றியுள்ள பொருள் கணிசமாகக் குறையும் போதும் தொடர்ந்து மொபைலாக இருக்கும் மிகச் சிறிய தடமறியும் துகள்களைச் சேர்த்ததுதான் முக்கிய புதுமையாகும். இந்த தடமறியும் துகள்களின் ஜோடிகளை மேம்பட்ட நுண்ணோக்கி மூலம் கண்காணிப்பதன் மூலம், இயக்கமும் விசைகளும் அமைப்பின் மூலம் நிகழ்நேரத்தில் எவ்வாறு பரவுகின்றன என்பதை விஞ்ஞானிகளால் அளவிட முடிந்தது.
பொருள் எவ்வாறு செயல்பட்டது என்பதில் ஒரு தெளிவான மாற்றத்தை முடிவுகள் காட்டின. ஒரு திரவத்தில், அமைப்பு முழுவதும் நீண்ட தூரத்திற்கு இயக்கம் பரவுகிறது. அது கண்ணாடியாலான நிலையை நெருங்கும்போது, இந்த பரவல் சிதைகிறது, மேலும் பொருள் உந்தத்தைப் பரப்புவதை விட அதை உறிஞ்சும் திடப்பொருளைப் போல செயல்படத் தொடங்குகிறது.
இந்த நிலைமாற்றத்தின் மூன்று தெளிவான அடையாளங்களை ஆய்வு அடையாளம் கண்டுள்ளது. முதலாவதாக, இடஞ்சார்ந்த தொடர்புகள் தூரத்துடன் எவ்வாறு சிதைகின்றன என்பதில் மாற்றம். இரண்டாவதாக, அதிகரிக்கும் பாகுத்தன்மையுடன் இணைக்கப்பட்ட வளர்ந்து வரும் சிறப்பியல்பு நீள அளவுகோலின் தோற்றம். மூன்றாவதாக, அயல் துகள்களுக்கு இடையே எதிர் இயக்கங்கள் தோன்றுவது, திடப்பொருட்களின் முக்கிய பண்பான வெட்டு விசைக்கான (shear) எதிர்ப்பின் வளர்ச்சியைக் காட்டுகிறது.
அடிப்படையான இயற்பியலுக்கு அப்பால், இந்த முறைக்கு முக்கியமான நடைமுறை பயன்பாடுகள் உள்ளன. இது ஜெல்கள், பெயிண்ட்கள், உணவுப் பொருட்கள் மற்றும் சிமெண்ட் மற்றும் மட்பாண்ட இடைநீக்கங்கள் போன்ற தொழில்துறை பொருட்களின் வடிவமைப்பு மற்றும் செயலாக்கத்தை மேம்படுத்த உதவும். இந்த அமைப்புகளில் பல, சீராகப் பாய்வதிலிருந்து திடீரென அடைப்பு ஏற்படுவது அல்லது திடப்படுத்துவது வரை மாறக்கூடும், இது உற்பத்தியில் பெரும் சவால்களை உருவாக்குகிறது. புதிய அணுகுமுறை இந்த நிலைமாற்றங்களை நன்றாகக் கணிக்கவும் கட்டுப்படுத்தவும் ஒரு வழியை வழங்குகிறது, இது நிலைத்தன்மை, அமைப்பு மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.
திசுக்கள், இரத்தம் மற்றும் செல்லுலார் சூழல்கள் பெரும்பாலும் ஒரு பகுதி திரவமாகவும் ஒரு பகுதி திடப்பொருளாகவும் செயல்படும் உயிரியல் மற்றும் மருத்துவத்திற்கும் இந்த நுட்பம் பயனளிக்கலாம். இந்த அமைப்புகள் எப்போது, எவ்வாறு கடினமாகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, காயம் குணப்படுத்துதல், நோய் முன்னேற்றம் மற்றும் உடலுக்குள் பொருள் நிலைத்தன்மையில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மாற்றங்களை நம்பியிருக்கும் மருந்து விநியோக அமைப்புகள் பற்றிய ஆராய்ச்சியை மேம்படுத்தலாம்.
