ثلاجة يتم تبريدها بواسطة أربطة مطاطية

هل سبق ولاحظت أن المطاط يصبح ساخنا عند شده؟ يبدو أن المطاط يصبح بارداً أيضاً عندما يعود إلى شكله المبدئي. هذا الأمر لاحظه “Ben Krasnow” مما جعله يبني ثلاجة يتم تبريدها بواسطة أربطة مطاطية لتفسير هذه الفكرة. فكرة تمديد المطاط ليصبح ساخناً ثم جعله يعود إلى شكله الأول ليصبح بارداً تبدو بديهية. فالأشياء تسخن عندما تصبح أصغر وذلك وهذا أمر طبيعي، تماماً مثل الغاز عند ضغطه فهو يصبح ساخناً وعند تحرير الضغط يتحول إلى غاز بارد. الأربطة المطاطية تعمل عكس هذه الفكرة حيث أن تمدد المطاط يجعله ساخناً وعودته إلى حالته الطبيعية يجعله بارداً.

السر هنا يكمن في التركيب الجزيئي للأربطة المطاطية. هذه الأخيرة مصنوعة من سلسلة طويلة من البوليمير، فأربطة المطاط تكون في فوضى متشابكة في وضع الاسترخاء، في حين أن تمديد الأربطة المطاطية يؤدي إلى تفكك السلاسل واصطفافها بشكل منظم، أي أن تمديد الأربطة يؤدي إلى إنقاص مكوناتها. الطاقة في جزيئات الأربطة لا تتغير لكن العكس يحدث مع مكوناتها. ويعد هذا الأمر مثالا لقوة التدهور الحتمي.

ولتجربة هذه الظاهرة قام “Ben” ببناء عجلة مع أربطة مطاطية. وقد نتج عن وضع العجلة أمام جهاز تسخين دورانها. بعد ذلك قام صاحب المشروع بعكس العملية ببناء ثلاجة. لقد قام بصنع أجزاء الثلاجة وتركيبها بنفسه حيث تعتمد على عجلة مع أربطة مطاطية. هذه الأخيرة يتم تمديدها خارج الثلاجة وإعادتها إلى شكلها الطبيعي داخل الثلاجة. وتساعد مروحتين على نقل الطاقة من الأربطة المطاطية إلى الهواء. كل شيء تم صنعه يدوياً مما يجعل المشروع مثالياً للعروض المدرسية. عمل الثلاجة لخمس دقائق يجعل الهواء بداخلها أبرد ببضع درجات، الأمر لا يعني أنه سيتم استخدام المطاط في الثلاجات لكن المشروع يبقى مثالاً رائعا لمبادئ قوة التدهور الحتمي.

مصدر الصورة والخبر : http://hackaday.com/2016/08/25/a-refrigerator-cooled-by-rubber-bands