کد خبر: 168779
ف
دانشمندان پرده از راز بارورسازی ابرها با یُدید نقره برداشتند
بلورهای یُدید نقره مدت‌هاست برای «بارورسازی» ابرها و تحریک بارش استفاده می‌شوند، اما دانشمندان هرگز کاملا مطمئن نبودند که چرا این ماده برای این منظور تا این حد مؤثر است. پژوهشگران دانشگاه فنی وین در اتریش اکنون یک گام به حل این معما نزدیک‌تر شده‌اند، به لطف مطالعه‌ای جدید که سطوح این ماده را با جزئیات در مقیاس اتمی بررسی کرده است.

به گزارش ثریا -  یان بالاجکا از مؤسسه فیزیک کاربردی دانشگاه فنی وین که این پژوهش را هدایت کرد، توضیح می‌دهد: یدید نقره برای چندین دهه در برنامه‌های تغییر آب‌وهوای جو در سراسر جهان استفاده شده است، در واقع، این ماده از دهه ۱۹۴۰ برای این منظور به خاطر ساختار بلوری اتمی‌اش که تقریبا مشابه یخ است، انتخاب شد. یدید نقره دارای تقارن شش‌ضلعی و فاصله‌های بسیار مشابه بین اتم‌ها در ساختار شبکه‌ای خود است.

به نقل از فیزیک ورد، ایده‌ پایه‌ای، به گفته بالاجکا، از دانشمند آمریکایی هواشناسی قرن بیستم، برنارد وونه‌گات، سرچشمه گرفته است که در سال ۱۹۴۷ پیشنهاد کرد وارد کردن بلورهای کوچک یدید نقره (AgI) به یک ابر می‌تواند هسته‌هایی برای رشد یخ فراهم کند. اما در حالی که پیشنهاد وونه‌گات مؤثر بود، این تصویر ساده کاملا دقیق نیست. مشکل این است که هسته‌زایی در سطح بلور رخ می‌دهد، نه داخل آن و ساختار اتمی سطح یدید نقره به‌طور قابل توجهی با داخل بلور متفاوت است.

برای بررسی بیشتر، بالاجکا و همکارانش از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) با وضوح بالا و شبیه‌سازی‌های پیشرفته رایانه‌ای استفاده کردند تا ساختار اتمی بلورهای یدید نقره با قطر دو تا سه نانومتر را هنگام شکسته شدن به دو قطعه، مطالعه کنند. اندازه‌گیری‌های گروه آنها نشان داد که سطوح هر دو ساختار تازه‌شکافته شده با آنچه در داخل بلور یافت می‌شود، متفاوت است.

به‌طور خاص، یوهانا هیتنر که آزمایش‌ها را انجام داد، توضیح می‌دهد که هنگام شکافته شدن یک بلور یدید نقره، اتم‌های نقره در یک طرف و اتم‌های ید در طرف دیگر قرار می‌گیرند. این امر برای رشد یخ اهمیت دارد، زیرا در حالی که سمت نقره یک آرایش شش‌ضلعی را حفظ می‌کند که قالب ایده‌آلی برای رشد لایه‌های یخ فراهم می‌کند، سمت ید به شکل مستطیلی بازسازی می‌شود که دیگر با تقارن شش‌ضلعی بلورهای یخ همخوانی ندارد. بنابراین سمت ید با رشد یخ شش‌ضلعی ناسازگار است.

بالاجکا می‌گوید: مطالعه ما این بحث چند دهه‌ای درباره‌ ساختار سطح در مقابل ساختار داخلی یدید نقره را حل می‌کند و نشان می‌دهد که سازگاری ساختاری واقعا اهمیت دارد.

به گفته‌ بالاجکا، آزمایش‌های این گروه بسیار دشوار بودند. بسیاری از روش‌های آزمایشی برای مطالعه‌ ساختار و خواص سطوح مواد بر اساس تعامل با ذرات باردار مانند الکترون یا یون هستند، اما یدید نقره یک عایق الکتریکی است که اکثر ابزارهای موجود روی آن کار نمی‌کند. استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی به آن‌ها این مشکل را حل کرد، زیرا این روش نیروهای بین اتمی بین یک نوکِ تیز و سطح را تشخیص می‌دهد و به نمونه‌ هادی نیاز ندارد.

یک مشکل دیگر این است که یدید نقره حساس به نور است و هنگام قرار گرفتن در معرض نور مرئی تجزیه می‌شود. در حالی که این خاصیت در زمینه‌های دیگر مفید است، یدید نقره یک ماده‌ رایج در صفحات عکاسی اولیه بود و برای گروه دانشگاه فنی وین مشکلاتی ایجاد کرد. تنظیمات میکروسکوپ نیروی اتمی معمول از تشخیص لیزری نوری برای نقشه‌برداری از توپولوژی نمونه استفاده می‌کنند.

برای جلوگیری از تخریب نمونه در حین مطالعه، پژوهشگران مجبور شدند از میکروسکوپ نیروی اتمی غیرتماسی مبتنی بر حسگر پیزوالکتریک استفاده کنند که سیگنال‌های الکتریکی را تشخیص می‌دهد و به خوانش نوری نیاز ندارد. آن‌ها همچنین تنظیمات خود را برای کار در محیطی نزدیک به تاریک تطبیق دادند و فقط از نور قرمز هنگام دست‌کاری یدید نقره استفاده کردند تا نور اضافی نمونه را تخریب نکند.

مدل‌سازی محاسباتی

بخش مدل‌سازی محاسباتی کار، یک مانع دیگر ایجاد کرد. هم نقره و هم ید اتم‌هایی با تعداد زیادی الکترون در پوسته‌ خود هستند و بنابراین بسیار قطبش ‌پذیرند. تعامل بین چنین اتم‌هایی نمی‌تواند به‌طور دقیق توسط روش‌های استاندارد مدل‌سازی محاسباتی مانند نظریه تابعی چگالی (DFT) توصیف شود، بنابراین ما مجبور شدیم از محاسبات بسیار دقیق تقریب فاز تصادفی (RPA) برای دستیابی به نتایج قابل اعتماد استفاده کنیم.

شرایط کاملا کنترل‌شده

پژوهشگران اذعان دارند که مطالعه‌ آن‌ها، تحت شرایط بسیار کنترل‌شده یعنی خلأ بسیار بالا، فشار و دمای پایین و محیط تاریک انجام شده است که بسیار متفاوت از شرایط واقعی داخل ابرهاست. گام منطقی بعدی برای ما این است که بررسی کنیم آیا یافته‌هایمان تحت شرایط واقعی‌تر هم صادق هستند یا خیر. می‌خواهیم بدانیم آیا ساختار سطوح یدید نقره در هوا و آب یکسان است و اگر نیست، علت چیست.

پژوهشگران همچنین می‌خواهند آرایش اتمی بازسازی مستطیلی سطح ید را بهتر درک کنند. این تصویر را برای استفاده از یدید نقره در هسته‌زایی یخ و همچنین درک کلی ما از آن به‌عنوان یک ماده، کامل می‌کند.

منبع : بارور سازی ابرها


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

شهادت یک مامور فراجا در سیستان‌وبلوچستان

رونمایی ناسا از قراردادهای جدید ۱۰ میلیارد دلاری خود

استوری هادی چوپان برای حضرت زهرا(س)+عکس

ابداع یک آبنبات‌چوبی برای معاینه کودکان

نانوپوشش‌ها به کمک افزایش عمر لنت‌های ترمز آمدند

دانشگاه باید از پارادایم «مدرک‌گرایی» به سمت «مهارت‌محوری» حرکت کند

گاهی بزرگترین سرقت، دزدیدن فرصت زندگی دیگران است

تدوین برنامه اجرایی برای ورود با تأخیر نودانشجویان علوم پزشکی

جزئیات ثبت نام ۴ درس مجازی برای دانشجویان علوم پزشکی اعلام شد

شرایط ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان نوورود شاهد و ایثارگر

«پرواز ۶۵۵» ده‌نمکی به تدوین رسید

امت پیامبر(ص) چگونه در ستم به دخترش همدست شدند؟

میزبانی محوطه تئاتر شهر از مجلس تعزیه شهادت حضرت زهرا (س)

عامل هوش مصنوعی متا به جای کاربر تماس می‌گیرد

«پروانه الماس» بهترین فیلمنامه به «دختر پری‌خانوم» رسید

برد پیت ۵۰ سال عقب می‌رود؛ بازی در نقش یک فلزکار در آسمان‌ها

مویه حضرت علی (ع) بر پیکر زهرا (س) در نقاشی علی بحرینی

جایزه سزار افتخاری آکادمی فیلم فرانسه به نیکول کیدمن می‌رسد

حضرت زهرا(س) موضوع فدک را به سطح «حق مسلمانان و مشروعیت حکومت» بردند

مدیرعامل انویدیا استعفا کرد

یک کشف جدید از معادلات اینشتین درباره گرانش

۲ دنیای بکر پنهان در اقیانوس آرام کشف شد

این سیاره خورشیدی چرا گم شد؟

زمان اعلام نتایج نهایی آزمون سراسری مشخص شد

عدالت اجتماعی در دیدگاه اسلامی به معنای برابری مطلق نیست

همه عمار و مالک‌اشتر نیستند، اما هرکس در قبال حق مسئول‌ است

برای جلوگیری از عادی شدن حرام، باید قبح اجتماعی آن را زنده کرد

کنش حضرت زهرا(س)، حقیقت را به حافظه تاریخ سپرد

بیش از ۶۰ درصد مدارس کشور را خیرین ساختند

توییت صفحه فرمانده کل سپاه به مناسبت روز هوافضا و بازنشر بخشی از پیام ایشان

روایتی از زندگی و میراث شهید حسن طهرانی‌مقدم در برنامه تلویزیونی «نردبان»

انتشار یک قطعه موسیقایی جدید به مناسبت شهادت حضرت زهرا (س)

تلاش نمایش «کورش» برای بازسازی اسطوره قهرمان و پیوندزدن گذشته با اکنون

آنچه کیهان کلهر درباره کتاب «بهجت الروح» گفت

دست‌نوشته رهبر شهید انقلاب برای تقدیر از شهید حسن طهرانی مقدم

تصویر منتشرشده در رسانه‌ها تحت عنوان تست موشک در آسمان غرب تهران

ساخت نانوذرات دارویی ضدسرطان با نور خورشید در زمانی کوتاه

رقابت ۸ هزار نفر در آزمون پذیرش دانشجوی پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵

حمایت ویژه از پژوهشگران پسادکتری در قالب طرح شهید چمران

ضرورت ایجاد فضای امن و با نشاط در مدارس سمپاد

آغاز ثبت‌نام اعتکاف دانش‌آموزی ۱۴۰۵

اپل و سامسونگ برای ورود به بازار چین دست به دامن هوش مصنوعی محلی شدند

روبات جدید گوگل آسیب نرساندن به کودکان را می‌آموزد

سند توسعه متوازن دانشگاه‌های علوم پزشکی در دست بازنگری قرار دارد

ثبت‌نام تک‌دروس دانشگاه علوم پزشکی هوشمند از ۲۳ آبان آغاز می‌شود

کشف سیاره ای که ناگهان ناپدید شد!

آزمون صلاحیت حرفه ای گروه پرستاری دی ماه ۱۴۰۵ برگزار می‌شود

تصویب ساماندهی مراکز تحقیقات و شبکه‌های تحقیقات و فناوری علوم پزشکی

دلایل افت رتبه دانشگاه‌ها در رتبه بندی‌ها چیست؟

مرکز جدید برای برگزاری آزمون الکترونیکی زبان انگلیسی «تولیمو» ایجاد شد

چرا شناخت هوش هیجانی کودکان مهم است؟

زمزمه‌های استعفای مدیر انویدیا آغاز شد

«مواد و ساخت پیشرفته» پیشران اقتدار صنعتی و ارتقای تاب‌آوری فناورانه

سناریوهای ورود با تأخیر دانشجویان نوورود گروه علوم پزشکی بررسی شد

هکرها نهاد ناظر بر امنیت مالی کره جنوبی را هک کردند

دانشگاه آزاد درباره عدم اعتبار بورسیه‌های متفرقه اطلاعیه داد

چرا سهم شیر دانش‌آموزان به ۳۰ نوبت محدود شد؟

خدمات بیمه‌ای فرهنگیان قزوین در مسیر ارتقا و تسهیل دسترسی

نهضت مدرسه‌سازی خوزستان تا مهر ۱۴۰۷ به سرانجام می‌رسد

درخشش دانش‌آموزان البرزی با کسب ۱۵ مدال علمی

مزار پنهان دختر پیامبر(ص)، تناقضی که تاریخ صدر اسلام را به چالش می‌کشد

فارسی در هند فقط زبان شعر نبود

کتاب «کهکشان نیستی» به زبان عربی ترجمه و منتشر شد

زینب طهرانی‌مقدم: شعر ما را به شناخت عمیقی از اسطوره‌های ملی می‌رساند

برای شناخت دختر پیامبر(ص)، این ۱۰ کتاب را بخوانید

شاگردی که تا پای شهادت از مکتب طهرانی‌مقدم جدا نشد

مکرون: هوش مصنوعی خطرناک باید برای کودکان ممنوع شود

تغییرات تکمیل ظرفیت دستیاری فوق تخصصی اعلام شد؛ تمدید مهلت ثبت نام

دانشجویان متأهل ملزم به بازپرداخت یکجای وام ودیعه مسکن شدند

تقویم جدید آزمون زبان انگلیسی MHLE سال ۱۴۰۵ منتشر شد

قبل از خرید قطعات آسانسور این 7 نکته را بدانید

مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی

اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴

مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد

روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود

۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند

ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی

تصویر منتشر شده از جاسک

تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر

رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس

تقویم جدید آزمون زبان انگلیسی MHLE سال ۱۴۰۵ منتشر شد

دانشجویان متأهل ملزم به بازپرداخت یکجای وام ودیعه مسکن شدند

تغییرات تکمیل ظرفیت دستیاری فوق تخصصی اعلام شد؛ تمدید مهلت ثبت نام

قبل از خرید قطعات آسانسور این 7 نکته را بدانید

تصویب ساماندهی مراکز تحقیقات و شبکه‌های تحقیقات و فناوری علوم پزشکی

حمایت ویژه از پژوهشگران پسادکتری در قالب طرح شهید چمران

مکرون: هوش مصنوعی خطرناک باید برای کودکان ممنوع شود

مزار پنهان دختر پیامبر(ص)، تناقضی که تاریخ صدر اسلام را به چالش می‌کشد

درخشش دانش‌آموزان البرزی با کسب ۱۵ مدال علمی

آغاز ثبت‌نام اعتکاف دانش‌آموزی ۱۴۰۵

دلایل افت رتبه دانشگاه‌ها در رتبه بندی‌ها چیست؟

ضرورت ایجاد فضای امن و با نشاط در مدارس سمپاد

مرکز جدید برای برگزاری آزمون الکترونیکی زبان انگلیسی «تولیمو» ایجاد شد

ثبت‌نام تک‌دروس دانشگاه علوم پزشکی هوشمند از ۲۳ آبان آغاز می‌شود

سناریوهای ورود با تأخیر دانشجویان نوورود گروه علوم پزشکی بررسی شد

چرا سهم شیر دانش‌آموزان به ۳۰ نوبت محدود شد؟

نهضت مدرسه‌سازی خوزستان تا مهر ۱۴۰۷ به سرانجام می‌رسد

کشف سیاره ای که ناگهان ناپدید شد!

برای شناخت دختر پیامبر(ص)، این ۱۰ کتاب را بخوانید

اپل و سامسونگ برای ورود به بازار چین دست به دامن هوش مصنوعی محلی شدند

آزمون صلاحیت حرفه ای گروه پرستاری دی ماه ۱۴۰۵ برگزار می‌شود

سند توسعه متوازن دانشگاه‌های علوم پزشکی در دست بازنگری قرار دارد

زمان اعلام نتایج نهایی آزمون سراسری مشخص شد

کتاب «کهکشان نیستی» به زبان عربی ترجمه و منتشر شد

توییت صفحه فرمانده کل سپاه به مناسبت روز هوافضا و بازنشر بخشی از پیام ایشان

دانشگاه آزاد درباره عدم اعتبار بورسیه‌های متفرقه اطلاعیه داد

فارسی در هند فقط زبان شعر نبود

روبات جدید گوگل آسیب نرساندن به کودکان را می‌آموزد

خدمات بیمه‌ای فرهنگیان قزوین در مسیر ارتقا و تسهیل دسترسی

شاگردی که تا پای شهادت از مکتب طهرانی‌مقدم جدا نشد