محققان به دنبال راهی برای کنترل شنهای روان

این بار که برای تفریح روی شنهای ساحل دریا قدم می زنید ، سعی کنید با دید دیگری این کار را انجام دهید.

کد خبر: ۲۵۴۸۰

کفشها و جوراب هایتان را درآورید و در جهت وزش باد بایستید. در این صورت دانه های کوچکی از شن را که به قوزک پایتان برخورد می کنند ، احساس خواهید کرد. آری شنها نیز حرکت می کنند و این اتفاق هر 24ساعت شبانه روز و هر 365روز سال به وقوع می پیوندد. برخی کشورها نیز از قبیل قسمتهایی از چین ، آفریقا و خاورمیانه بر اثر این اتفاق بامشکلاتی روبه رو هستند. شنهای روان گاهی به شهرها و مزارع حمله می کنند و مشکل ساز می شوند. این کشورها سالانه هزینه های زیادی را صرف مقابله با این مشکلات می کنند. یکی از روشهای معدود برای مقابله با این مشکل استفاده از نفت و روغن است تا توده ای چسبناک شنی تولید شود و حرکت روان آن سلب شود. متاسفانه این روش ضررهای زیست محیطی فراوانی همراه دارد ؛ بنابراین روشی دیگر را به کار می گیرند که همان ساختن حصارهای مختلفی در اطراف این شنهاست ، ولی حتی بهترین این حصارها از نظر طراحی و ساخت نیز نمی توانند صد در صد از حرکت این شنها ممانعت به عمل آورند؛ بنابراین برای حل این مشکل باید به مکانیسم و فیزیک حرکت این شنها پی برد. بااین که شنها جزو جامدات هستند، اما از قوانین حرکت در جامدات تبعیت نمی کنند. جیمز جنکینز، استاد مکانیک دانشگاه کورنل سعی دارد معادله ای برای حرکت شنهای روان بسازد. یک دانه کوچک از شن را در نظر بگیرید؛ می بینید که هر دانه متفاوت از دیگر دانه ها و با دانه های بسیاری در تماس است . وقتی یکی از این دانه ها جابه جا می شود به طور مداوم با دانه های دیگر برخورد می کند، پس چگونگی حرکت شنهای روان را باید به وسیله مطالعه واکنش تمامی سطوح تماس آنها تعیین کرد؛ بنابراین یافتن چنین معادله حرکتی کار بسیار مشکلی خواهد بود. برای کشف چنین معادله ای باید هر 3نوع حرکت اصلی را روشهای روان که شامل حرکت تدریجی ، حرکت سطحی و حرکت ناگهانی است درنظرگرفت . حرکت تدریجی وقتی اتفاق می افتد که بادی آرام بوزد و دانه های شن را از سطحی ترین لایه به هوا بلند کند و دومرتبه به زمین بازگرداند. در حرکت سطحی باد قوی تر از حالت قبلی است . در این حالت وقتی هنوز دانه های شن در هوا هستند با یکدیگر برخورد می کنند و با نیروی بیشتری از قبل به سطح زمین می رسند و شن بیشتری را نسبت به حرکت تدریجی جابه جا می کنند. حرکت ناگهانی نیز مثل حالتی است که بهمن سرازیر می شود یعنی دانه های شن به پشت تپه شنی برخورد می کنند و در حالی که به طرف پایین می غلتند دانه های دیگر را نیز با خود به غلتیدن وامی دارند. وظیفه جیمز جنکینز برای کشف چنین معادله ای با وجود عوامل فراوان ، بسیار سنگین است ؛ اما نتیجه کار آینده ای خوب را نوید می دهد. دراین صورت با درک حرکت شنهای روان می توان حصارهای بهتر و موثرتری را طراحی کرد و جلوی حرکت شنها را گرفت و در نهایت اگر ما بخوبی بتوانیم توضیحی برای شکل تپه های شنی و حرکت شنها بیابیم می توانیم به آینده شهرهای فضایی نیز امیدوار شویم . اگرچه هم اینک در مریخ شهری وجود ندارد که توسط شنهای این سیاره بلعیده شود، اما کسی از آینده خبری ندارد. شاید 100سال دیگر اولین شهر فضایی در مریخ بنا شود.