Вчені показали, що шар пари, який оберігає від миттєвого википання краплі води на розпеченій сковорідці, можна створити і при набагато нижчій температурі.
Явище, завдяки якому краплі води на розпеченій сковорідці катаються, немов кульки ртуті, а не випаровуються миттєво, фізики називають ефектом Лейденфроста. Випаровування при цьому відбувається без бульбашок - тільки на межі тіл, а не в об'ємі рідини. Це відбувається тому, що під час контакту рідини з тілом, нагрітим до певної температури, між ними утворюється шар пари, що перешкоджає теплообміну. Така температура називається точкою Лейденфроста. Для води вона становить зазвичай трохи менше 200 градусів Цельсія.
При падінні температури нагрітого тіла нижче цієї точки, шар пари зникає, рідина входить у безпосередній контакт з твердою поверхнею і швидкість теплообміну різко збільшується. При цьому відбувається вибуховий скипання у всьому об'ємі рідини.
У ході дослідження автори нагрівали металеві сфери, опускали їх у воду і записували процеси на відео. При цьому деяким сферам надавали водовідштовхувальні властивості за допомогою нанесення мікротекстур і хімічних покриттів.
Вчені показали, що якщо додати поверхні твердого тіла сильні водовідштовхувальні властивості, то точку Лейденфроста можна знизити до температури кипіння рідини. У такому випадку кипіння відбувається без утворення бульбашок.
Теоретично можлива стабілізація шару пари на межі рідини навіть нижче температури кипіння. Цього, однак, авторам поки не вдалося продемонструвати. Якщо їхні дослідження увінчаються успіхом, то подібні гідрофобні поверхні можна буде застосувати в кораблебудуванні. Стабілізований шар пари між корпусом судна і водою може різко знизити тертя і енерговитрати на перевезення.
Раніше інша група інженерів також показала, що надання межі фаз особливої текстури дуже впливає на її теплопровідність. Тоді перед дослідниками стояла зворотна задача - не зменшення, а збільшення енергообміну. !zn
Читайте також:
Вчені виростили людську печінку зі стовбурових клітин
Вчені виявили гени, пов'язані з інтелектом
Астронавти полагодили МКС за допомогою зубної щітки і йоржика (ВІДЕО)
Вчені показали еволюцію Всесвіту за 9 мільярдів років в 77-секундному ролику (ВІДЕО)