शोधकर्ता सही सैंडकास्ट के लिए फार्मूला विकसित कर रहे हैं

थोड़ा पानी और बड़े भूजल क्षेत्र निर्णायक भूमिका निभाते हैं

जर्सी पर सेंटहेलियर के पास समुद्र तट पर प्रभावशाली सैंडकास्ट © xlibber / CC बाय 2.0
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एक अंतरराष्ट्रीय शोध टीम ने पहली बार एक परिपूर्ण रेत महल के लिए नुस्खा की गणना की है। निर्माण इसलिए इष्टतम है जब रेत में केवल एक प्रतिशत पानी होता है। फिर पानी की एक पतली फिल्म रेत के अनाज के बीच सबसे मजबूत आसंजन सुनिश्चित करती है। महल कितना ऊंचा बन सकता है, लेकिन इसके आधार क्षेत्र पर भी निर्भर करता है: महल के आधार के त्रिज्या के परिणामस्वरूप अधिकतम ऊंचाई दो तिहाई है, शोधकर्ताओं ने "विज्ञान रिपोर्ट" पत्रिका में रिपोर्ट किया है। गुरुत्वाकर्षण, सामग्री के घनत्व और लोच को ध्यान में रखना होगा।

"विशिष्ट समुद्र तट की रेत के साथ, 20 सेंटीमीटर की त्रिज्या वाला एक सैंडकास्ट ढाई मीटर तक बढ़ सकता है, " एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय के मरयम पाकपोर और उनके सहयोगियों ने लिखा है। यह परिणाम, जो उसके सूत्र द्वारा निर्धारित किया गया था, अधिकतम संभव ऊंचाई की गणना करने के पिछले प्रयासों की तुलना में असली रेत के महल की टिप्पणियों के साथ समझौते में बहुत बेहतर था।

यह लंबे समय से ज्ञात है कि पानी से बने वफ़र-पतले पुल बालू के दानों को मिलाकर रेत को पक्का और टिकाऊ बनाते हैं। इसके लिए कितना पानी इष्टतम है और यह बंधन कितना स्थिर है, इसकी जांच शायद ही अब तक की गई हो। "यह सब और अधिक आश्चर्यजनक है क्योंकि दानेदार सामग्री जैसे कि रेत या अनाज एक महत्वपूर्ण आर्थिक भूमिका निभाते हैं, " पाकपोर और उसके सहयोगियों को लिखें।

शोधकर्ताओं ने इमारतों की स्थिरता की गणना करने के लिए आमतौर पर इंजीनियरों द्वारा उपयोग किए जाने वाले समीकरण से अपने सैंडकैसल सूत्र को विकसित किया। गुरुत्वाकर्षण के अलावा, सामग्री का घनत्व, आधार की त्रिज्या और एक स्थिरांक, यह लोच के तथाकथित मापांक को भी ध्यान में रखता है। यह एक आकार है जो बताता है कि कैसे सामग्री विरूपण के प्रति प्रतिक्रिया करती है।

सूत्र के लिए एक परीक्षण के रूप में रेत के खंभे

सूत्र के परिणामों को एक प्रयोग में पाकुपुर और उनके सहयोगियों द्वारा जांचा गया। इसके लिए उन्होंने 0.5 से 7.5 सेंटीमीटर के रेडी के साथ ऊर्ध्वाधर पीवीसी पाइपों में एक प्रतिशत पानी की मात्रा के साथ रेत भरा। नियमित अंतराल पर, उन्होंने रेत का दोहन किया और फिर समर्थन ट्यूबों को हटा दिया, जिन्हें पहले दो हिस्सों में विभाजित किया गया था। रेत के स्तंभ को स्थिर रखते हुए, उन्होंने पाइप को वापस रख दिया, और अधिक रेत में भर दिया, और फिर यह देखने के लिए फिर से परीक्षण किया कि क्या स्तंभ बंद हो गया है। दो सेंटीमीटर की त्रिज्या के साथ, शोधकर्ताओं ने अपने स्तंभों को 27 सेंटीमीटर ऊंचाई तक, सात सेंटीमीटर त्रिज्या में 60 सेंटीमीटर तक ढेर करने में सक्षम थे। "यह हमारे सैद्धांतिक मूल्य के साथ बहुत अच्छी तरह से फिट बैठता है, " पाकपोर और उनके सहयोगियों का कहना है। प्रदर्शन

इससे भी अधिक, कोई केवल उसी आधार क्षेत्र के साथ आता है, अगर कोई रेत के विशिष्ट वजन को कम करता है। पानी के तहत उदाहरण के लिए यह मामला है। जैसा कि शोधकर्ता बताते हैं, तब आप सामान्य रेत नहीं ले सकते, क्योंकि रेत के दानों से पानी अलग हो जाता है। लेकिन अगर कोई जल-विकर्षक रेत का उपयोग करता है, तो तथाकथित हाइड्रोफोबिक रेत, पानी और हवा भूमिकाओं का आदान-प्रदान करते हैं: फिर बेहद पतले वायु पुल होते हैं, जो पानी-विकर्षक लेपित अनाज को एक साथ रखते हैं। "इन शर्तों के तहत, आप पानी के नीचे सैंडकास्ट का निर्माण कर सकते हैं जो सामान्य से भी अधिक शानदार हैं, " वैज्ञानिक लिखते हैं।

(विज्ञान रिपोर्ट, 03.08.2012 - एनपीओ)