مطالعه رفتار آب با کمک هوش مصنوعی
تاریخ انتشار: ۲۸ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۶۵۵۴۵۶
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ در حدود ۳۰ سال گذشته، این نظریه مطرح شده است که اگر آب به دمای منفی ۱۰۰ درجه برسد ممکن است بتواند در دو فاز مایع با چگالی متفاوت مانند روغن و آب جدا شود. این فاز‌ها با هم مخلوط نمی‌شوند و مطالعه ان ممکن است به توضیح برخی از رفتار‌های عجیب دیگر آب مانند اینکه چگونه با سرد شدن چگالی کمتری پیدا می‌کند، کمک کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
باید در نظر داشت مطالعه این پدیده در آزمایشگاه تقریبا غیرممکن است، زیرا آب در چنین دما‌های پایین بسیار سریع به یخ متبلور تبدیل می‌شود. اکنون، تحقیقات جدید موسسه فناوری جورجیا از مدل‌های یادگیری ماشینی برای درک بهتر تغییرات فاز آب استفاده کرده و راه‌های بیشتری را برای درک نظری بهتر از مواد مختلف باز می‌کند. با استفاده از این روش، محققان شواهد محاسباتی قوی در حمایت از انتقال مایع به مایع آب یافتند که می‌تواند برای سیستم‌های دنیای واقعی که از آب برای عملکرد خود استفاده می‌کنند، اعمال شود.
استادیار دانشکده مهندسی شیمی و بیومولکولی در جورجیا تک، در رابطه با موضوع فوق گفت: ما این کار را با محاسبات شیمی کوانتومی بسیار دقیق انجام داده و سعی می‌کنیم تا حد امکان به فیزیک واقعی و شیمی فیزیک آب نزدیک شویم. این اولین بار است که کسی توانسته است این انتقال را با این سطح از دقت مطالعه کند.
برای درک بهتر نحوه تعامل آب، محققان شبیه سازی‌های مولکولی را روی ابر رایانه‌ها انجام دادند که آنها را با یک میکروسکوپ مجازی مقایسه کردند.
استادیار دانشکده مهندسی شیمی در این رابطه گفت: اگر یک میکروسکوپ بی نهایت قدرتمند داشتید، می‌توانید تا سطح مولکول‌ها را بزرگ‌نمایی کنید و حرکت و تعامل آنها را در زمان واقعی تماشا کنید. این کاری است که ما با ساختن تقریباً یک فیلم محاسباتی انجام می‌دهیم.
طی این مطالعه، محققان نحوه حرکت مولکول‌ها را تجزیه و تحلیل و ساختار مایع را در دما‌ها و فشار‌های مختلف آب مشخص کرده و در نهایت جداسازی فاز بین مایعات با چگالی بالا و کم را تقلید کردند.
باید توجه داشت که حتی تا یک دهه پیش، اجرای چنین شبیه سازی‌های طولانی و دقیقی امکان پذیر نبود، اما امروزه یادگیری ماشینی یک میانبر عالی برای انجام چنین تحقیقاتی ارائه می‌کند.
بنا بر اعلام وبگاه ساینس دیلی (sciencedaily)، برخی از شرایطی که محققان در مطالعات جدید خود آن را آزمایش کردند، شرایطی بود که مستقیماً روی زمین وجود ندارند، اما به طور بالقوه می‌توانند در محیط‌های آبی مختلف منظومه شمسی، از اقیانوس‌های اروپا (قمر مشتری) تا آب در مرکز ستاره‌های دنباله دار، وجود داشته باشند.
شرح کامل این تحقیق در آخرین شماره مجله تخصصی Physical Review Letters منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری صدا و سیما
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۶۵۵۴۵۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ساخت دستگاه حفاری تا عمق ۳ هزار متری توسط محققان پژوهشگاه اقیانوس‌شناسی
به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، هادی گریوانی عضو هیئت علمی پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی و مجری طرح پژوهشی کاوشگر خلیج فارس در نشست خبری که به مناسبت روز ملی خلیج فارس در این پژوهشگاه برگزار شد با اشاره به آخرین ماموریت کشتی اقیانوس پیما گفت: تاکنون عمق ۷۰۰ متری در دریای خزر مورد مطالعه قرار گرفته بود.
وی با بیان اینکه برای این منظور لازم بود از دستگاهی بهره ببریم که قیمت بالایی داشت و تهیه آن از کشورهای خارجی دشوار بود، گفت:از این رو اقدام به ساخت تجهیزی کردیم که توسط محققان پژوهشگاه به نتیجه رسید و عمیق ترین ماموریت بین 2هزارو 500 تا 3 هزار متری با موفقیت انجام شد.
گریوانی با بیان اینکه این دستگاه با پنج درصد هزینه نمونه وارداتی ساخته شد، گفت: با استفاده از این دستگاه در عمیق‌ترین عمق در ۶۵ مایلی ساحل ایران حفاری انجام شد. از جاسک حدود ۶۵ مایل به سمت عمان بخش عمیق حفاری کردیم.
عضو هیئت علمی پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی افزود: بیش از ۵۰ نقطه از عمق‌های ۵۰۰، ۶۰۰ متر شروع کردیم و در عمیق‌ترین عمق ۲۱۲۳ متر حفاری انجام دادیم. نمونه‌های گرفته شده در آزمایشگاه‌های شیمی، زمین شناسی و ... در حال مطالعه است.
وی گفت: کار دیگری که در قالب این مطالعه انجام شد و از جنبه‌های علمی و حتی دفاعی با ارزش است مشخصات ستون آب است که چه مشخصات فیزیکی و شیمیایی دارد. از مدل سازی‌های مختلف استفاده می‌شود، در تعیین چرخه‌های آب مدل تعیین کننده است. در دریای عمان لایه‌هایی از آب وجود دارد که از قطب جنوب در مقیاس جناحی می‌آیند و منابع باارزش غذایی همراه خود دارند.
گریوانی افزود: دریای عمان برای ما بکر است و در عمق‌های ۷۰۰، ۸۰۰ متر بررسی ستون آب داشتیم؟ در ۱۹۵۰ و تعداد زیادی نقطه اطلاعات با ارزشی را مانند، دما، شوری و ... جمع آوری کردیم که مانند مغزه‌ها از جنبه‌های مختلف روی آنها کار‌های تحقیقاتی انجام شده است.
عضو هیئت علمی پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی درباره زمان استخراج داده‌ها گفت: داده‌ها وجود دارد و استفاده‌های اولیه می‌شود و این قابلیت وجود دارد تا سال‌ها از این داده‌ها در موضوعات مختلف استفاده شود. به طور مثال اگر پارسال در این محدوده دیتابرداری شده دو، سه سال بعد با یک تامین اعتبار دیتابرداری انجام شود و بررسی و مشاهده این تغییرات از لحاظ علمی باارزش است.
وی گفت: مغزه گیری معمولا صحت سنجی است و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی را به صورت پیوسته از سطح آب تا پایین‌ترین نقطه‌ای که دستگاه‌ها می‌روند اندازه گیری می‌کنند بنابراین در این موضوع صحت سنجی موضوعیت ندارد. در دریای عمان کسی مغزه‌ای نگرفته که صحت سنجی شود، اما ممکن است نزدیک ساحل کسی چیزی گرفته باشد ولی در عمق دو هزار متری مغزه گیری مسبوق به سابقه نبوده که صحت سنجی شود.
مجری طرح پژوهشی کاوشگر خلیج فارس درباره بازه زمانی مغزه گیری گفت: پروسه مقدمات عملیات مغزه گیری یک ماه طول کشید و قبل از تعطیلات عید شروع شد و تیم تحقیقاتی ما تعطیلات عید را شناور بودیم. از ۲۵ اسفند وارد شناور شدیم و ۱۸ فروردین کار را تمام کردیم.
وی علت انجام عملیات در این زمان را استفاده بهینه از شناور عنوان کرد و گفت: دریای عمان باد‌های موسمی دارد که پدیده مانسون را موجب می‌شود که این پدیده در اردیبهشت ماه شروع می‌شود و عملیات دریایی در آن زمان امکان پذیر نیست. برای اینکه به این شرایط برخورد نکنیم مجبور شدیم در تعطیلات نوروز بیس تایم داشته باشیم.
انتهای پیام/
مدیررسانهای پرسپولیس: سپاهان به جای شکایت بیجا، عذرخواهی کند