ન્યૂઝ ડેસ્કઃ વાહ, બીચ પર ઉનાળો! તમારા ચહેરા પર સૂર્ય, તમારી આંગળીઓમાં રેતી અને તમારા હાથમાં આઈસ્ક્રીમ. યુવાન અને વૃદ્ધ વચ્ચે બીચની સફર એ કેટલાક રસપ્રદ પ્રવાહીના વિશિષ્ટ ગુણધર્મોને અન્વેષણ કરવાની વૈજ્ઞાનિકો માટે સારી તક છે.
ચીકાશ પ્રવાહીના તેના આકારને જાળવી રાખવાની ક્ષમતા ધરાવે છે
સનસ્ક્રીન લો. જ્યારે તમે પ્રથમ બોટલમાંથી સનસ્ક્રીન લો છો ત્યારે તે તમારી ત્વચા પર સરળતાથી ફેલાય છે, જે સૂર્યના કિરણો સામે એક સમાન રક્ષણાત્મક સ્તર પ્રદાન કરે છે, પરંતુ એક વાર તમારી ત્વચા પર સનસ્ક્રીન વધુ ગાઢ સુસંગતતા મેળવે છે. તેમાં વધુ ચીકાશ (Important things about Viscosity) હોય છે, તેને ટપકતા અટકાવે છે. જ્યારે બળ લાગુ કરવામાં આવે છે ત્યારે ચીકાશ પ્રવાહીના તેના આકારને જાળવી રાખવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. સનસ્ક્રીન એ શિયર-થિનિંગ ફ્લુઈડ કહેવાય છે, જેનો અર્થ છે કે, તેને ઘસવાથી તેની ચીકાશ ઓછી થાય છે, જેથી તે વધુ મુક્ત રીતે વહે છે.
આ અસર સામાન્ય રીતે પોલિમર નામના સાંકળ જેવા અણુઓ ધરાવતા પ્રવાહીમાં થાય છે. બાકીના સમયે પોલિમર અનિયમિત પેટર્નમાં ગૂંચવાઈ જાય છે, પરંતુ જ્યારે તે આસપાસ ધકેલાઈ જાય છે ત્યારે તે પોતાના એવા સ્તરોમાં ફરીથી ગોઠવે છે, જે એકબીજાથી વધુ સરળતાથી સરકી જાય છે.
ચીકાશનું ઉત્તમ ઉદાહરણ એટલે કેચઅપ
કાતર-પાતળું પ્રવાહી એકદમ સામાન્ય છે. કેચઅપ એ એક ઉત્તમ (Important things about Viscosity) ઉદાહરણ છે: તે બાકીના સમયે સારી ચીકાશ ધરાવે છે. જ્યાં સુધી તમે તેને હલાવો નહીં ત્યાં સુધી તે બોટલની બાજુઓ પર વળગી રહે છે, જેથી તેની ચીકાશ ઘટે અને તે નોઝલની બહાર આવે છે. જ્યારે કેચઅપ તમારી પ્લેટ પર ઉતરે છે. ત્યારે તેની ચીકાશ (Important things about Viscosity) ફરી વધી જાય છે, જેથી તે સંતોષકારક ડોલપ બનાવે છે. (જો આનાથી તમારા મોઢામાં પાણી આવવાનું શરૂ થઈ રહ્યું હોય તો તમને એ જાણવામાં રસ પડશે કે, લાળ પણ પાતળું પડતું પ્રવાહી છે.)
રેતીમાં પગના નિશાન
શિયર-થિનિંગ ફ્લૂઈડની વિપરિત એ શિયર-થિનિંગ ફ્લૂઈડ છે. એક એવી સામગ્રી જેની ચીકાશ લાગુ (Important things about Viscosity) બળ સાથે વધે છે. એક ઉદાહરણથી સમજીએ કે, જો તમે હાથમાં ભીની રેત ઉપાડશો તો તે તમારા હાથમાંથી દાણાદાર કસ્ટાર્ડની જેમ ધીમે ધીમે પડશે. જ્યારે તમેને સ્ક્વિઝ કરો છો. તેમ છતાં રેતી મજબૂત બને છે અને સાહજિક રીતે, સૂકી દેખાય છે.
આ વ્યવહારને ભીની-રેતીની અસર કહેવાય છે. તે એટલા માટે થાય છે. કારણ કે, તમારા હાથનું સંકુચિત બળ રેતીના નાના દાણાને અલગ કરી દે છે, જે જગ્યા બનાવે છે, જે પાણીને સપાટી પરથી દૂર જવા દે છે. આ જ અસરના કારણે તમે ભીની રેતી પર દોડી શકો છો. જ્યાં તમારા પગ ઉતરે છે ત્યાં મજબૂત અને સૂકા પેચ બનાવે છે, પરંતુ જો તમે સ્થિર રહો અને ધીમેથી તમારા અંગૂઠાને ફેરવો છો તો ભીની રેતી ફરી પ્રવાહી સ્થિતિમાં આવી જાય છે, જેનાથી તમારા પગ અંદર ડૂબી જાય છે અને જ્યારે તમે તેને બહાર કાઢો છો ત્યારે આનંદદાયક સ્લર્પ બનાવે છે.
બીચ પર ન્યૂટન
સરળ પ્રવાહી, જેવું કે પાણી, જે વધુ કે ઓછા સતત ચીકાશ (Important things about Viscosity) ધરાવે છે. આઈઝેક ન્યૂટન પછી આને ન્યૂટોનિયન પ્રવાહી કહેવામાં આવે છે, જેમણે તેમના વર્ષ 1687ના પ્રખ્યાત પુસ્તક પ્રિન્સિપિયામાં તેનું વર્ણન કરવા માટે સૌપ્રથમ ગાણિતિક કાયદો લખ્યો હતો. ચીકાશને સમજવા માટે સ્ટ્રો દ્વારા પાણી પીવાની કલ્પના કરો. જ્યારે તમે પીવો છો ત્યારે તમે સ્ટ્રોની ટોચ પર તળિયે કરતાં નીચું દબાણ બનાવો છો. પાણીને ઉપર તરફ ખેંચો છો.
સ્ટ્રોની દિવાલોની નજીકનો પ્રવાહી ઘર્ષણનો અનુભવ કરે છે. આથી તે કેન્દ્રની નજીકના પ્રવાહી કરતાં વધુ ધીમેથી વહે છે. ન્યૂટને તર્ક આપ્યો હતો કે, પ્રવાહી પાતળા સ્તરોમાં વિભાજિત થાય છે, જે લાગુ બળ પર આધારિત સંબંધિત ગતિ સાથે એકબીજા પર સરકે છે. ચીકાશ (Important things about Viscosity) આ વિવિધ સ્તરો વચ્ચે ઘર્ષણની માત્રાને માપે છે. ચીકાશ (Important things about Viscosity) જેટલી વધારે છે (મિલ્કશેકનો વિચાર કરો), તમારે સ્ટ્રો ઉપરના પ્રવાહીને ચૂસવા માટે વધુ બળ લાગુ કરવું પડશે.
ન્યૂટનનો ચીકાશનો નિયમ (Newton's law of viscosity) ખૂબ જ જાણીતો છે. તે ગાણિતિક આદર્શ છે. કોઈ વાસ્તવિક પ્રવાહી બરાબર આ રીતે વર્તે છે, પરંતુ પાણી, આલ્કોહોલ અને વનસ્પતિ તેલ જેવા સામાન્ય પ્રવાહી ખૂબ નજીક આવે છે. તેનાથી વિપરિત બિન-ન્યૂટોનિયન પ્રવાહી, જેમાં શિયર-થિનિંગ અને શિયર-જાડું પ્રવાહી ન્યૂટનના ચીકાશના નિયમનું (Newton's law of viscosity) પાલન કરતા નથી. તેમની ચીકાશ તેમના પર કેટલું બળ લાગુ પડે છે. તેના આધારે બદલાય છે.
આઈસ્ક્રીમ પર સ્કૂપ
હવે સમય છે આઈસ્ક્રીમનો. આઈસ્ક્રીમ એ ક્રીમ, દૂધ, ખાંડ અને સ્વાદનું સ્થિર મિશ્રણ (The viscosity of the ice cream) છે, પરંતુ તે ક્રિમનું અનોખું વર્તન છે, જે ખરેખર સારા આઈસ્ક્રીમના ઝરમર આનંદ માટે જવાબદાર છે. ક્રીમ વિચિત્ર સામગ્રી છે. તે દૂધનો ચરબી-સમૃદ્ધ ભાગ છે, જે તેના પાણીયુક્ત આધારથી અલગ છે. ફેટ ગ્લોબ્યૂલ્સ અને થોડી માત્રામાં પ્રવાહીનું પરિણામી મિશ્રણ ક્રીમને તેની રેશમતા આપે છે. જ્યારે ક્રીમને વ્હીસ્ક કરવામાં આવે છે, ત્યારે લાગુ કરાયેલા બળ ચરબીના ગ્લોબ્યૂલ્સના પટલને તોડી નાખે છે, જે ફસાઈ ગયેલી હવાની આસપાસ એકસાથે ચમકે છે, પરપોટા અને ક્રીમનું સસ્પેન્શન ઉત્પન્ન કરે છે: વ્હિપ્ડ ક્રીમ.
વ્હીપ્ડ ક્રીમ એ બિન-ન્યૂટોનિયન પ્રવાહીનો એક પ્રકાર છે, જેને બિંગહામ પ્લાસ્ટિક કહેવામાં આવે છે: બાકીના સમયે, તે અર્ધ-નક્કર છે. સખત શિખરો બનાવે છે, જે સ્ટ્રોબેરી અથવા સ્કોન્સ પર ચમચા માટે યોગ્ય છે, પરંતુ પૂરતા બળ હેઠળ તે પ્રવાહીની જેમ વહી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે ઈન્સ્ટન્ટ વ્હીપ્ડ ક્રીમના કેનની નોઝલ દ્વારા.
જેમણે હાથ વડે વ્હીપ્ડ ક્રીમ બનાવી છે. તે જાણે છે કે, મુખ્ય ઘટક સમય છે. પ્રવાહીમાંથી અર્ધ ઘન રૂપાંતરણ સમયાંતરે બળ લાગુ કરવાથી થાય છે. ક્રીમમાં ફસાયેલા હવાના પરપોટા આઈસ્ક્રીમનું ઓશીકું નરમ બનાવે છે. ખરેખર હવા આઈસ્ક્રીમના કુલ જથ્થાના 50 ટકા જેટલું બનાવી શકે છે, જે સમજાવે છે કે, શા માટે તે પાણી કરતાં ઓછું ગાઢ છે અને તમે શા માટે તેનો ઉપયોગ આઈસ્ક્રીમ ફ્લોટ બનાવવા માટે કરી શકો છો.
વિચિત્ર પ્રવાહી
બિન-ન્યૂટોનિયન પ્રવાહી બાયોફ્યૂઅલથી લઈને શરીરના બખ્તરથી લઈને બ્લડ પ્લાઝ્મા સુધીના તમામ પ્રકારના ઉપયોગી પદાર્થોમાં જોવા મળે છે અને તેના વિશે હજી ઘણું બધું શોધવાનું બાકી છે. જેવું આઈઝેક ન્યૂટને કહ્યું હતું. હું પોતે, હું ફક્ત દરિયા કિનારે રમતા છોકરા જેવો જ હતો અને હવે મારી જાતને વાળી લઉં છું અને પછી એક સરળ કાંકરા અથવા સામાન્ય કરતાં વધુ સુંદર શેલ શોધી રહ્યો છું. જ્યારે સત્યનો મહાન મહાસાગર મારી સામે શોધાયેલો હતો.
આ પણ વાંચો- ઉત્તર-પૂર્વીય પ્રદેશ અવકાશ વિજ્ઞાનમાં રાષ્ટ્રનું નેતૃત્વ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે: મંગલયાન ફેમ જયંત જોશી
આ પણ વાંચો- Yoga Effective In Winter : શિયાળામાં સામાન્ય મોસમી સમસ્યાઓથી દૂર રહેવા માટે યોગ છે અસરકારક
