Brug af puffet ris til at simulere kollapsende ishylder og stenfyldningsdæmninger

Et par forskere ved University of Sydney har fundet ud af, at puffede ris og mælk kan tjene som en stand-in for at simulere sammenfaldende ishylder og stenfyldningsdæmninger. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremskridt , Itai Einav og François Guillard diskuterer deres eksperimenter med ris og mælk i deres laboratorium, og hvad de mener, det viste dem om virkelige sammenbrudshændelser.

Tidligere forskning har vist, at ishylder og stenfyldningsdæmninger har noget tilfælles - de er begge tilbøjelige til at kollapse begivenheder. Kollapsbegivenheder opstår, da porøst materiale i bunden af ​​en struktur bliver mættet, gør det svagere. På et tidspunkt, materialet lige over det svækkede materiale falder ned i det mættede materiale. Med ishylder, kollapset kan være ganske majestætisk - med stenfyldningsdæmninger, et sådant sammenbrud kan være katastrofalt for dem, der lever nedstrøms. Af den grund, forskere vil gerne vide mere om, hvordan de fungerer.

Med ishylder og stenfyldningsdæmninger, en sammenbrudshændelse kan tage meget lang tid, og materialet er ret stort. Sådanne egenskaber gør det svært at studere sådanne begivenheder. For at komme uden om begge problemer, Einav og Guillard kom med en passende stand-in:puffet ris og mælk.

For at simulere, hvad der sker, når en stenfyldningsdæmning falder sammen, forskerne fyldte et hult rør med opblæst ris og tilføjede derefter tryk, der skubbede ned fra toppen - bunden af ​​røret var forseglet, forhindrer rispustene i at blive skubbet ud. Forskerne tilføjede derefter en lille mængde mælk, som sivede ind i bunden af ​​røret.

Forskerne rapporterer, at mælken blev absorberet opad i de puffede ris, indtil et bestemt tidspunkt, hvor trykket, der pressede ned på risen, fik den tørre puffede ris til at falde sammen i den blødgjorte våde, puffede ris. Som det gjorde det, de tørre puffede riskorn sprang, knitrede og sprang. Forskerne kaldte sammenbrudshændelsen et "risskælv, "og bemærkede, at de forekom gentagne gange, da mælk fortsatte med at mætte hvert nye bundlag. De bemærkede også, at tiden mellem sammenbrud begivenheder blev længere.

Interesseret i deres fund, forskerne skabte det, de kalder en "knusende bølgemodel, "som de mener kan vise sig nyttige til at beskrive adfærden ved langt større sammenbrud.

© 2018 Phys.org