في أنفاق الرياح يكافح المهندسون منذ سنوات عائقًا خفيًا واحدًا: إذ تشوّه الحرارة قراءات الضغط على نماذج الطائرات. فالأصباغ المضيئة العادية تستجيب للعاملين معًا، ويتراكم الخطأ إلى أن يُضاف مستشعر منفصل لدرجة الحرارة.
أنشأ كيميائيون ومهندسون من جامعة مانشستر بالتعاون مع زملائهم من شرق فنلندا جزيئًا يفصل الإشارات بنفسه. فهو يصدر في الوقت نفسه ضوءًا أحمر وأزرق. يستجيب الأحمر لكل من ضغط الهواء ودرجة الحرارة، أما الأزرق فيستجيب لدرجة الحرارة فقط. وبمقارنة شدة اللونين يمكن طرح التشويش الحراري فورًا والحصول على قيمة ضغط صافية.
يقوم الجزيء على ذرة ذهب مرتبطة بمركّب حلقي هو الأكريدين. ويحدد موضع الرابطة اللون الذي تُصدره المادة: فموضع واحد يعطي فسفورية حمراء حساسة للضغط، وآخر يعطي فلورية زرقاء معتمدة على درجة الحرارة. وقد ساعدت حسابات الزملاء الفنلنديين على التنبؤ بالسلوك قبل التخليق في المختبر.
يُضاف الجزيء إلى صباغ خاص يُغطّى به نموذج الطائرة. وتلتقط الكاميرا اللونين معًا، فتصحّح نسبة الإشارتين البيانات تلقائيًا. ولم تعد هناك حاجة إلى تثبيت مستشعرات حرارة إضافية تُعقّد التجربة وتُحدث تشوهاتها الخاصة في التدفق.
وبحسب الدكتور ألكسندر رومانوف، لم يكن هذا التصحيح الذاتي المدمج متاحًا سابقًا للفوسفورات العادية. ويشير الدكتور مارك كوين إلى أن التصحيح الحراري يظل أحد أكبر المشكلات عند استخدام الأصباغ الحساسة للضغط، أما الحل القائم على جزيء واحد فيبدو أكثر أناقة وعملية في ظروف الاختبار الحقيقية.
نُشر العمل في مجلة Advanced Optical Materials، وهو جزء من برنامج مانشستر لتحسين هذه الطلاءات. وبالتوازي يطوّر العلماء أصباغًا بلاتينية منخفضة الحساسية للحرارة. ومعًا تقرّب هذه المقاربات اللحظة التي سيتمكن فيها المصممون من الحصول على خرائط توزيع الضغط الأكثر دقة على المركبات الجوية الجديدة.
جزيء واحد، ولونان من الضوء — ودقة القياسات في نفق الرياح ترتفع دون معدات إضافية.
