Language
Country/Area
No result found
Uma descoberta inesperada da pesquisa de carvão: como Rosalind Franklin iniciou a teoria da penetração?
Na taquinâmica e matemática, a teoria da penetração descreve o comportamento de uma rede quando um nó ou link é adicionado.Essa transição de fase geométrica fez realizações importantes nas ciências econômicas e naturais para entender a eficiência dos recursos.No entanto, as raízes dessa teoria podem ser rastreadas ao trabalho inovador realizado na pesquisa de carvão em meados do século XX.Em particular, a pesquisa do químico britânico Rosalind Franklin não apenas mudou seu foco para as características do carvão, mas também abriu o caminho para a teoria da penetração posterior.
"Para medir a verdadeira densidade do carvão, deve ser imerso em um líquido ou gás pequeno o suficiente para preencher seus poros microscópicos."
vendo a natureza do carvão
Desde a revolução industrial, o carvão tem sido uma fonte de energia vital, provocando muitas pesquisas científicas para entender sua composição e otimizar seu uso.Em 1938, a British Coal Utilization Research Association (BCURA) foi criada para fornecer uma plataforma para esses estudos.Em 1942, o jovem Franklin ingressou na associação e começou a pesquisar a densidade e a porosidade do carvão.Em seu trabalho, Franklin encontrou diferenças significativas na permeabilidade de diferentes gases dentro do carvão.
"Quando ela usou gases diferentes para medir a densidade do carvão, ela descobriu que o fluxo de gás dependia da microestrutura do carvão".
Essas microestruturas afetam a fluidez do gás, e essa descoberta destaca as propriedades do carvão como um meio poroso.Os experimentos de Franklin não foram apenas exploração científica, mas também garantiram o uso efetivo de importantes recursos estratégicos durante a Segunda Guerra Mundial.
O nascimento da teoria da penetração
Na década de 1950, a colisão da pesquisa científica chinesa e britânica abriu o caminho para uma discussão científica mais profunda.Em um artigo publicado pelos matemáticos Simon Broadbent e John Hammersley em 1957, eles propuseram um modelo matemático para descrever como o carvão lida com o fenômeno do fluxo líquido, que é o protótipo da teoria da infiltração.Esse modelo não apenas se concentra nos problemas físicos das propriedades das matérias -primas, mas também forma sua base matemática.
"O modelo deles trata o carvão como um labirinto aleatório, analisando como os fluidos se espalham nos poros."
O núcleo desses estudos é descobrir se os fluidos podem efetivamente passar por uma rede composta por poros de carvão sob diferentes condições.
Calcule parâmetros críticos
Como desenvolvimento da teoria da penetração, os pesquisadores tentaram determinar o valor específico da probabilidade crítica (PC).Embora esse valor não possa ser calculado com precisão para a maioria dos gráficos de grade infinita, em alguns casos, como uma grade bidimensional, pode-se determinar claramente que seu valor é 1/2.Esse resultado foi resolvido na pesquisa de Kston, fornecendo uma base mais sólida para a aplicação da teoria da penetração.
A universalidade da teoria da penetração e sua aplicação
A universalidade da teoria da penetração significa que, em diferentes sistemas, os principais índices podem ser o mesmo valor, mesmo que as estruturas de rede específicas desses sistemas variem.Essa característica torna a teoria da permeação amplamente usada em áreas como biologia, física e ecologia.Por exemplo, essa teoria prevê com sucesso o comportamento fragmentado das conchas de vírus biológico, que é semelhante aos Jogos Jenga comuns.
"A teoria dos osmose prevê o surgimento de limiares de variação no estudo de fragmentação de conchas de vírus biológicos e foi verificado experimentalmente".
Pense em futuras direções de pesquisa
Hoje, a teoria da penetração não se limita mais à ciência dos materiais, mas também mostra sua importância nos campos da ciência ambiental e da biomedicina.No entanto, com o avanço da ciência, como podemos entender essas estruturas complexas implícitas na natureza mais profundamente?Esta é uma pergunta que vale a pena consideração profunda?
