(ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็ได้ค้นพบความลึกลับที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งทางฟิสิกส์ของถั่วบราซิลที่หาทางขึ้นไปที่ด้านบนเสมอ)
(Cr.ภาพ Towfiqu Barbhuiya / EyeEm ผ่าน Getty Images)
หากทุกคนเคยเอามือลงไปในซองห่อของถั่วแบบผสม อาจสังเกตได้ว่ามักจะพบถั่วที่ใหญ่ที่สุดอยู่ด้านบนเช่น ถั่วบราซิลนี้ เช่นเดียวกับชิ้นส่วนที่ใหญ่กว่าในกล่องซีเรียล ซึ่งอธิบายได้ว่า อนุภาคที่มีขนาดต่างกันมักจะแยกตามขนาดโดยของที่มีขนาดใหญ่กว่าจะขึ้นไปด้านบนเสมอ แต่ตอนนี้ ด้วยการใช้ภาพ 3 มิติแบบ time-lapse 3D ในกลุ่มตัวอย่างโดยการเขย่าอย่างแรง ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่า "Brazil nut effect" ทำงานอย่างไร
ด้วยการเขย่าส่วนผสมของถั่วลิสงและถั่วบราซิล โดยให้ถั่วบราซิลอยู่ที่ด้านล่าง จากนั้น ทำการสแกนเอ็กซ์เรย์ 3 มิติหลังจากการเขย่าแต่ละครั้ง ผลก็คือ
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบพลังผลักดันที่อยู่เบื้องหลังการขึ้นไปด้านบนของถั่วบราซิลอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และความลับที่ว่าคือ ความสามารถในการกำหนดแนวหรือทิศทางของถั่วที่ใหญ่กว่า
Parmesh Gajjar ผู้เขียนนำการศึกษา และผู้ร่วมงานวิจัยที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ในอังกฤษกล่าวไว้ในการแถลงว่า " จุดสำคัญของการวางแนวของถั่วบราซิลนั้น เป็นกุญแจสำคัญในการเคลื่อนที่ขึ้นไป ถั่วบราซิลในตอนแรกจะอยู่ในแนวนอน และจะไม่เริ่มขึ้นไปจนกว่าพวกมันจะหมุนตัวเองเข้าสู่แกนแนวตั้งได้อย่างพอดีก่อน เมื่อโดนเขย่า ถั่วที่มีขนาดเล็กจะกระแทกเข้ากับด้านข้างของถั่วขนาดใหญ่กว่า ทำให้ถั่วขนาดใหญ่หมุนไปมา
การทดลองจับวิวัฒนาการตามลำดับเวลาของส่วนผสมของถั่วบราซิลและถั่วลิสง
(Cr.ภาพ: Scientific Reports / Reproduction)
จากการศึกษาประมาณ 50 ซองพบว่า หลังจากการเขย่า ถั่วบราซิลจะชี้ขึ้นในแนวตั้ง ทำให้มีพื้นที่มากขึ้นที่ด้านข้างของถั่ว ถั่วขนาดเล็กอื่นๆก็จะแทรกลงที่พื้นที่ด้านข้างนี้ และเมื่อทำการเขย่าอย่างต่อเนื่อง การไหลลงของถั่วขนาดเล็กที่ตามมาจะบังคับให้ถั่วที่ใหญ่ขึ้นไปข้างบน
ดังนั้น เมื่อถึงเวลาที่แพ็คเกจทั่วไปของถั่วผสมมาถึงชั้นวางของในร้านขายของชำ มันจะถูกเขย่ามากพอที่จะทำให้ถั่วที่ใหญ่กว่าทั้งหมดอยู่ด้านบน
อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากถั่วแล้ว การค้นพบนี้ถูกนำไปใช้งานในส่วนอื่น ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในหลากหลายอุตสาหกรรม
โดยช่วยให้สามารถออกแบบอุปกรณ์อุตสาหกรรมได้ดีขึ้น เพื่อลดการแยกขนาดให้น้อยที่สุดจนนำไปสู่การผสมที่สม่ำเสมอมากขึ้น นอกจากนั้น ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อหลายอุตสาหกรรมเช่น ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการกระจายส่วนผสมที่ใช้ในยาเม็ดได้อย่างสม่ำเสมอ รวมถึงการแปรรูปอาหาร การทำเหมืองและการก่อสร้างด้วย
ผลงานวิจัยใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันที่ 19 เมษายน 2021 ในวารสาร Scientific Reports ซึ่งทำให้เกิดความก้าวหน้าครั้งสำคัญในความเข้าใจของเราโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูงที่ National Research Facility for Lab-based X-ray Computed Tomography (NXCT) ที่ตั้งอยู่ใน
The Henry Royce Institute
ถั่วบราซิล (Bertholletia excelsa) ปลูกและเก็บเกี่ยวได้เกือบเฉพาะในป่าบริสุทธิ์เมื่อเทียบกับพื้นที่เพาะปลูก ต้นไม้ที่งดงามเหล่านี้เป็นหนึ่งในผู้สร้างฝนหลักในป่าฝนอเมซอน โดยต้นไม้ต้นเดียวสามารถสูบน้ำได้ 260 แกลลอนต่อวันผ่านใบและขึ้นไปในอากาศ ด้วยเหตุนี้ ถั่วบราซิลจึงถูกเก็บอย่างระมัดระวังในป่าเพื่อสร้างรายได้ โดยไม่ทำลายป่าฝนเขตร้อนที่มันอาศัยอยู่
คนงานที่รวบรวมถั่วส่วนใหญ่ถูกเรียกว่า " castanheiros " หมายถึงผู้รวบรวม chestnuts (เกาลัด) ในภาษาโปรตุเกส เนื่องจากชาวบ้านส่วนใหญ่เรียก
ถั่วเหล่านี้ว่า “chestnuts” ซึ่งขณะนี้มีการตรวจสอบการรวบรวมถั่วเพื่อให้แน่ใจว่าต้นอ่อนสามารถงอกจากเมล็ดพืชที่อยู่บนพื้นป่าได้ ทั้งนี้ เมล็ดถั่วบราซิลเป็นชนิดเดียวในสกุล Bertholletia ที่ได้รับการตั้งชื่อตามนักเคมีชาวฝรั่งเศสที่ชื่อ Claude Louis Berthollet (1748 - 1822)
ต้นถั่วบราซิลเป็นต้นไม้ผลัดใบขนาดใหญ่ที่มีความสูงถึง 160 ฟุต และสามารถมีชีวิตอยู่ได้ถึง 500-1000 ปี ทำให้เป็นหนึ่งในต้นไม้ที่ใหญ่ที่สุดและเก่าแก่ที่สุดในป่าฝนอเมซอน ต้นไม้ที่โตเต็มที่จะให้ผลผลิตมากกว่า 300 ฝัก(ทรงกลม) ซึ่งจะสุกและร่วงหล่นสู่พื้นตั้งแต่เดือนมกราคมถึงมิถุนายน ฝักจะถูกเก็บเกี่ยวจากพื้นป่าและเมล็ดจะถูกนำออกมาตากแดดแล้วล้าง และส่งออกในขณะที่ยังอยู่ในเปลือกของมัน โดยเปลือกมีสีน้ำตาลที่แข็งมาก
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
" Brazil nut puzzle '' ปริศนาฟิสิกส์ของถั่วบราซิล
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบพลังผลักดันที่อยู่เบื้องหลังการขึ้นไปด้านบนของถั่วบราซิลอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และความลับที่ว่าคือ ความสามารถในการกำหนดแนวหรือทิศทางของถั่วที่ใหญ่กว่า
Parmesh Gajjar ผู้เขียนนำการศึกษา และผู้ร่วมงานวิจัยที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ในอังกฤษกล่าวไว้ในการแถลงว่า " จุดสำคัญของการวางแนวของถั่วบราซิลนั้น เป็นกุญแจสำคัญในการเคลื่อนที่ขึ้นไป ถั่วบราซิลในตอนแรกจะอยู่ในแนวนอน และจะไม่เริ่มขึ้นไปจนกว่าพวกมันจะหมุนตัวเองเข้าสู่แกนแนวตั้งได้อย่างพอดีก่อน เมื่อโดนเขย่า ถั่วที่มีขนาดเล็กจะกระแทกเข้ากับด้านข้างของถั่วขนาดใหญ่กว่า ทำให้ถั่วขนาดใหญ่หมุนไปมา
ดังนั้น เมื่อถึงเวลาที่แพ็คเกจทั่วไปของถั่วผสมมาถึงชั้นวางของในร้านขายของชำ มันจะถูกเขย่ามากพอที่จะทำให้ถั่วที่ใหญ่กว่าทั้งหมดอยู่ด้านบน
อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากถั่วแล้ว การค้นพบนี้ถูกนำไปใช้งานในส่วนอื่น ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในหลากหลายอุตสาหกรรม
โดยช่วยให้สามารถออกแบบอุปกรณ์อุตสาหกรรมได้ดีขึ้น เพื่อลดการแยกขนาดให้น้อยที่สุดจนนำไปสู่การผสมที่สม่ำเสมอมากขึ้น นอกจากนั้น ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อหลายอุตสาหกรรมเช่น ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการกระจายส่วนผสมที่ใช้ในยาเม็ดได้อย่างสม่ำเสมอ รวมถึงการแปรรูปอาหาร การทำเหมืองและการก่อสร้างด้วย
ผลงานวิจัยใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันที่ 19 เมษายน 2021 ในวารสาร Scientific Reports ซึ่งทำให้เกิดความก้าวหน้าครั้งสำคัญในความเข้าใจของเราโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูงที่ National Research Facility for Lab-based X-ray Computed Tomography (NXCT) ที่ตั้งอยู่ใน
The Henry Royce Institute
คนงานที่รวบรวมถั่วส่วนใหญ่ถูกเรียกว่า " castanheiros " หมายถึงผู้รวบรวม chestnuts (เกาลัด) ในภาษาโปรตุเกส เนื่องจากชาวบ้านส่วนใหญ่เรียก
ถั่วเหล่านี้ว่า “chestnuts” ซึ่งขณะนี้มีการตรวจสอบการรวบรวมถั่วเพื่อให้แน่ใจว่าต้นอ่อนสามารถงอกจากเมล็ดพืชที่อยู่บนพื้นป่าได้ ทั้งนี้ เมล็ดถั่วบราซิลเป็นชนิดเดียวในสกุล Bertholletia ที่ได้รับการตั้งชื่อตามนักเคมีชาวฝรั่งเศสที่ชื่อ Claude Louis Berthollet (1748 - 1822)
ต้นถั่วบราซิลเป็นต้นไม้ผลัดใบขนาดใหญ่ที่มีความสูงถึง 160 ฟุต และสามารถมีชีวิตอยู่ได้ถึง 500-1000 ปี ทำให้เป็นหนึ่งในต้นไม้ที่ใหญ่ที่สุดและเก่าแก่ที่สุดในป่าฝนอเมซอน ต้นไม้ที่โตเต็มที่จะให้ผลผลิตมากกว่า 300 ฝัก(ทรงกลม) ซึ่งจะสุกและร่วงหล่นสู่พื้นตั้งแต่เดือนมกราคมถึงมิถุนายน ฝักจะถูกเก็บเกี่ยวจากพื้นป่าและเมล็ดจะถูกนำออกมาตากแดดแล้วล้าง และส่งออกในขณะที่ยังอยู่ในเปลือกของมัน โดยเปลือกมีสีน้ำตาลที่แข็งมาก