O echipă de cercetători de la Universitatea din Pittsburgh a realizat o descoperire semnificativă, arătând că direcția fluxului de energie în sistemele turbulente poate fi modificată, conform raportului.
Colaborând cu experți de la Universitatea din Torino, Italia, această descoperire ar putea avea repercusiuni importante în domenii precum medicina, managementul costurilor și științele climatice.
Perspectivele studiilor anterioare
Din 1941, cercetările inițiate de Andrey Kolmogorov au prezis fluxul de energie în turbulențe. În sistemele 3D, cum sunt corpurile mari de apă, energia se deplasează de la scări mari la cele mici. În schimb, pentru sistemele 2D, cum sunt straturile subțiri de apă, direcția fluxului este inversată, mișcându-se de la scări mici la cele mari, a detaliat Lei Fang, liderul echipei de cercetare.
Fang a explicat că, pentru a înțelege acest concept complex pe diferite scări, a transformat procesul de transfer al energiei într-un mecanism bazat pe ecuațiile Navier-Stokes. Acesta, fiind un proces mecanic, ar putea fi inversat prin ajustarea geometriei dintre mișcare și forță, a subliniat Fang potrivit sursei.
Descoperirile echipei de cercetători
Strategia cercetătorului a fost axată pe utilizarea tensorilor, obiecte matematice esențiale pentru descrierea stresului și deformării, factori cruciali în formarea turbulențelor.
Fang a observat că direcția transferului de energie este influențată de interacțiunea dintre acești tensori. În anumite condiții, fluxul de energie poate fi redirecționat, evitând traiectoriile tradiționale.
„Am demonstrat capacitatea de a crea fluxuri turbulente care prezintă fie un flux de energie direct, fie invers”, a subliniat Fang. „Cadrul nostru este aplicabil și la scara 3D”, indică sursa.
Descoperirile se bazează pe cercetările anterioare ale lui Fang, care au arătat că înotătorii mici pot perturba curenții oceanici puternici.
Echipa a constatat că alinierea specifică a forțelor poate modifica modul în care energia se mișcă într-un sistem turbulent.
Testarea teoriei prin experimente
Teoria a fost testată prin experimente de laborator. Un strat subțire de apă, influențat de câmpuri electromagnetice, a generat un flux bidimensional. Tije special dispuse au fost folosite pentru perturbarea acestuia. Particulele trasoare în suspensie au permis vizualizarea și măsurarea mișcării fluidului.
Rezultatele experimentelor s-au aliniat cu simulările computerizate și au confirmat predicțiile cercetătorilor, conform sursei citate.
Capacitatea de a controla fluxul energetic turbulent ar putea aduce multiple beneficii practice în diverse domenii.
„Am descoperit că utilizând restricții fizice de până la zece metri, putem perturba barierele de transport oceanic care se întind pe kilometri”, a afirmat Fang. „Este posibil să ajustăm direcția fluxului de energie, ceea ce ar putea îmbunătăți dispersia apelor uzate și a altor contaminanți de-a lungul coastelor”.
Aplicabilitate în alte domenii
Aceste descoperiri ar putea avea aplicații și în medicină, în special în sistemele microfluidice unde fluidele circulă prin canale minuscule. La această scară, lichidele nu se amestecă eficient, iar turbulențele sunt rare, conform sursei.
Studiul ar putea contribui, de asemenea, la îmbunătățirea simulărilor climatice viitoare.
Curenții oceanici și circulația atmosferică sunt esențiali în modelarea climatică. Schimbările climatice care afectează modelele vântului și curenții oceanici pot modifica și comportamentul fluxurilor energetice turbulente.
„Deși este o ipoteză acum, cercetarea poate îmbunătăți modelarea climatică”, a mai menționat Fang. „Cu schimbările climatice care afectează modelele vântului și fluxurile oceanice, forțele implicate ar putea modifica direcția fluxului energetic. Înțelegerea acestor forțe ar putea duce la modele mai precise”.
Necesitatea de cercetări suplimentare
Chiar dacă sunt necesare studii suplimentare, cercetarea sugerează că una dintre ipotezele fundamentale ale teoriei turbulențelor ar putea fi mai flexibilă decât s-a crezut. În loc de a urma căi prestabilite, energia turbulentă ar putea fi direcționată și redirecționată în condiții adecvate, conform aceleiași surse.
Împotriva articolelor redacției noastre, persoanele nemulțumite pot formula Contestație în termen de 10 zile de la publicarea articolului, la judecătoria Orășenească nr. 1 München Bayern Deutschland, in conformitate cu Legea federală Germană. Considerăm că nu se pot formula acțiuni la instanțele din România deoarece nici o persoană care activează în trustul nostru nu poate fi extrasă de sub jurisdicția federală germană. Considerăm că redacția noastră nu răspunde în fața autorităților din România ci doar celor federale sau civile germane. deoarece legea română nu are efecte de extraneitate asupra redacției chiar dacă subiectul știrilor face obiectul unor evenimente sau persoane din România și sunt scrise în limba română. Limba română nu este izvor de extraneitate a legii.
