الدمعة الزجاجية "المذهلة".. حتى المطرقة لا تكسرها

يبدو أن الأكثر هشاشة هو الأكثر قوة وصلابة، فقطعة الزجاج المرفقة بالصورة هذه، الشبيهة بأبو ذنيبة أو الدمعة الزجاجية، لا يمكن حتى للمطرقة أن تكسرها.

وتحير زجاجة أبو ذنيبة العلماء عموما وعلماء الفيزياء على وجه الخصوص، منذ قرون طويلة، بالنظر إلى معرفتهم وعامة الناس بخصائص الزجاج الهشة.

لكن زجاجة أبو ذنيبة، المعروفة أيضا باسم "قطرة الأمير روبرت" لا يصيبها حتى خدش، إذا ما طرقت بواسطة مطرقة، لكن إذا ما تم كسر ذيل القطرة أو الزجاجة الرفيع، فإنه يتهشم ويتحول إلى قطع صغيرة للغاية أشبه بالمسحوق وينتشر على مسافة كبيرة بسرعة تزيد على 1700 ميل في الثانية، وفقا لتصوير عالي السرعة التقطه عالمان بواسطة كاميرا متطورة قبل 20 عاما.

ويعتقد أن السبب وراء عدم تحطم قطرة الأمير روبرت، التي كان أمير بافاريا روبرت قد قدم 5 قطع زجاجية منها إلى الملك البريطاني تشارلز الثاني عام 1660، يعود إلى ما يسمى "الإجهاد" في الزجاج الذي يأتي جراء إسقاط الدمعة الزجاجية أو أبو ذنيبة الزجاجي في الماء مباشرة بعد أن يتم تسخينه وتذويبه على شكل قطرة.

وتنشأ الدمعة الزجاجية من إذابة الزجاج وإسقاطها في الماء مباشرة فيبرد الجزء الخارجي منه ويتقلص بسرعة ويضغط بقوة على المادة في وسط الدمعة الزجاجية، مما يدفعها إلى أن تصبح أكثر صلابة.

وقديما، كان يعتقد أن قوتها وصلابتها نابعة من الإجهاد داخل الزجاج.

غير أن العالمين اتحدا مؤخرا مع مجموعة من العلماء لدراسة خصائص ومزايا هذه القطعة الزجاجية مستخدمين تقنية التصوير المرن المتكامل، أي التصوير المعتمد على الخصائص البصرية للزجاج، حيث يتم غمسها بسائل وإظهار الضوء المستقطب من خلالها.

وبذلك أصبح العلماء قادرين على وضع مخطط لطبقات الإجهاد في "الدمعة الزجاجية".

وقال العلماء في مقال نشر في دورية "رسائل الفيزياء التطبيقية" إن القوة الاستثنائية في رأس الدمعة الزجاجية لا يأتي من السحب أو الإجهاد أو التوتر، وإنما من "الإجهاد الضاغط".

وقام العلماء باحتساب مقدار الإجهاد الضغط في رأس الدمعة الزجاجية، وتبين أنه يعادل أكثر من 4000 مرة حجم الضغط الجوي العادي.

ووفقا لحسابات العلماء هذه، فهذا يعني أن قوة رأس الدمعة الزجاجية تعادل قوة بعض أنواع الفولاذ.