فنجان قهوه‌خوری فضایی! +عکس

ایسنا: محققان دانشکده مهندسی و علوم رایانه Maseeh در دانشگاه ایالتی پورتلند نوعی فنجان مخصوص نوشیدن قهوه اسپرسو تولید کرده‌اند که می‌توان مانند فنجان‌های زمینی در فضا با آن قهوه نوشید.


مایعات در فضا رفتاری متفاوت از زمین دارند و چون هیچ گرانشی برای غلبه بر کشش سطحی آن‌ها وجود ندارد، اشکال کروی کوچکی را شکل می‌دهند و مانند ژله به فنجان‌هایشان می‌چسبند. بنابراین نوشیدن یک فنجان قهوه‌ در فضا به معضلی ویژه تبدیل می‌شود.

در حال حاضر، فضانوردان به کیسه‌های پلاستیکی و بطری‌های فشار برای نوشیدن مایعات در فضا متکی‌اند.

فنجان جدید، نخستین فنجانی نیست که توسط دانشگاه پورتلند ارائه شده اما گامی جدید در فرآیند تولید ظروف نوشیدنی کاربردی در گرانش صفر به شمار می‌آید. این فنجان که حق امتیاز آن به ثبت رسیده، محصول چاپ سه‌بعدی است که مانند یک پارچ عجیب به نظر می‌رسد و دارای لبه درازی است.

فنجان ابداعی، کانال باریکی را شکل می‌دهد که از مولفه موئینگی برای خارج‌کردن مایع از فنجان و جاری‌کردن آن در لبه درازش استفاده می‌کند. صعود یا نزول مایع در داخل لوله موئین را «موئینگی» می‌گویند و هرگاه نیروی پیوستگی بین مولکول‌های مایع بیشتر از نیروی چسبندگی سطحی بین مایع و شیشه باشد، مایع در لوله پایین می‌رود.

فنجان جدید، در واقع سیستم کنترل مایعاتی ارائه می‌دهد که به هیچ نوع پمپاژ یا نیروی گریز از مرکزی نیاز ندارد و شکل این فنجان می‌تواند مایعات را به مکان‌های مطلوب حرکت دهد.

دانشمندان دانشگاه پورتلند در تلاش برای تولید مدل‌های رایانه‌ای جدید و ابزارهای تحلیلی جهت بررسی این موضوع هستند که مایعات در گرانش صفر چگونه عمل می‌کنند.

فنجان‌های اسپرسوی گرانش صفر به عنوان بخشی از «آزمایش مایع موئینگی ناسا» به کار خواهند رفت و دانشمندان دانشگاه پورتلند اعلام کرده‌اند شش مورد از این فنجان‌ها، ماه فوریه آینده در ماموریت بازتجهیز فضاپیمای دراگون و توسط شرکت اسپیس‌ایکس به ایستگاه بین‌المللی فضایی ارسال خواهند شد.

این فنجان‌ها در ایستگاه بین‌المللی نه تنها برای نوشیدن قهوه بلکه برای بررسی این موضوع به کار خواهند رفت که این سامانه‌ها در مورد نوشیدنی‌های پیچیده مانند کاکائو و آب‌میوه‌ها چگونه عمل می‌کنند.

فنجان ابداعی ماه نوامبر در «نشست دینامیک سیالات» انجمن فیزیک امریکا رونمایی شد.

خبرگزاری ایسنا: سال گذشته زمانی که ایتالیا یک دستگاه قهوه‌ساز به ایستگاه فضایی بین‌المللی ارسال کرد، محققان در شگفت بودند که چگونه فضانوردان می‌توانند اسپرسوی خود را در شرایط گرانش صفر فضا بنوشند.

آن‌ها شش فنجان جالب از یک پلیمر شفاف چاپ سه‌بعدی ساختند که گذر زمان در فضا را به تجربه‌ای لذت‌بخش تبدیل می‌کنند.

واکنش فضانوردان در زمان نوشیدن این فنجان‌ها به شکل "بوی قهوه می‌آید!" یا "مثل نوشیدن قهوه روی زمین است" بود.

این فنجان‌ها بقدری عملکرد خوبی داشتند که فضانوردان می‌توانند حین حرکت در اطراف و حتی پریدن به عقب یا جلو، نوشیدنی‌هایی مانند آب میوه و قهوه را بنوشند.


مارک وایزلوگل، دانشمند ارشد و استاد مهندسی مکانیک دانشگاه ایالتی پورت‌لند اظهار کرد: شرایط مرطوب و هندسه خاص فنجان یک اختلاف فشار مویرگی ایجاد می‌کند که مایع را به سمت چهره کاربر به جلو می‌راند.

برخلاف نوشیدن مایع از درون کیسه، بینی کاربر در این فنجان‌ها به نوشیدنی نزدیکتر است و حس بوی آن را در زمان نوشیدن آسانتر می‌کند.

از میان شش فنجان موجود در ایستگاه فضایی، پنج فنجان 150 میلی‌لیتر مایع را در خود جا داده و فنجان ششم می‌تواند 60 میلی‌لیتر مایع نگه دارد که بطور خاص برای اسپرسو طراحی شده است.

شکل این فنجان‌ها پیچیده بوده و نشان می‌دهد که می‌تواند مایعات در محیطهای گرانش صفر را با مکانیسم سیالات متفاوتی نسبت به زمین کنترل کند.

این تجربه، الهام‌بخش تیمی از دانشمندان برای بررسی پدیده عجیب سیالات در گرانش صفر مانند شکل‌گیری کف اسپرسو و ته‌نشین شدن آن، رابطهای مویرگی و مهار نوشیدنی‌های خطرناک در فضاپیما شد.

گام بعدی محققان، کاربرد دانش خود در مورد پدیده مکانیسم سیالات مویرگی در گرانش صفر برای طراحی سیستم‌های حفظ حیات مطمئن‌تر در ایستگاه فضایی و فضاپیماهای آینده است.

این یافته‌ها در شصت و هشتمین نشست سالانه انجمن فیزیک آمریکا دربوستون ارائه شد.