|  | 22 сентября 2012 | Нанотехнологии

Материалы с водоотталкивающей нано-поверхностью позволяют жидкости кипеть без образования пузырей.

Кипение воды


Представьте себе кипящую воду, первое, что при этом приходит на ум - это маленькие и большие пузырьки пара, поднимающиеся на поверхность. А теперь представьте себе кипящую воду, в которой пузырьки пара не образуются. Такие эффекты уже были реализованы учеными ранее с помощью различных физических уловок, но новый вариант реализации кипения без образования пузырьков позволяет воде выступать в роли высокоэффективного охладителя для объектов, температура которых значительно превышает точку кипения воды.

Данное явление основано на так называемом эффекте Лейденфроста. С этим эффектом сталкивался не раз в жизни каждый человек. Достаточно только вспомнить разогретую сковородку, на поверхность которой упала капля воды. Вместо того, что бы растечься по поверхности, капля шипит и катается по поверхности за счет того, что высокая температура испаряет достаточно воды для того, что бы создать паровую "подушку" между поверхностью и водой, когда температура поверхности понижается, то капля воды вновь входит с ней в соприкосновение и происходит микровзрыв, вызванный моментальным испарением некоторого количества воды.

Эффект Лейденфроста является большой проблемой на металлургических, химических предприятиях и в ядерных реакторах, везде, где вода может войти в соприкосновение с перегретыми металлическими стенами, что может привести к взрыву в некоторых случаях. Но если заставить воду все время держаться на некотором расстоянии от поверхности, то верхний слой материала быстро охладится до температуры кипения воды и риск взрыва будет полностью исключен.

Для проверки вышеописанного метода команда ученых покрыла поверхность металлических шаров сверхгидрофобным покрытием на основе наночастиц. Шары были нагреты до температуры в 400 °C и после этого погружены в воду. Вместо того, чтобы воспроизвести небольшой паровой взрыв вокруг сильно нагретого металла, вода, не входящая в контакт с поверхностью, интенсивно нагревалась без активного пузырения, а температура поверхности шара быстро снизилась до отметки в 100 °C.

Конечно, данная технология вряд ли когда-либо будет использована при изготовлении кухонной посуды и утвари, но вот в некоторых областях промышленности, в тепловой и атомной энергетике поверхности, препятствующие образованию пузырьков при кипении воды, могут найти весьма широкое применение, делая технологические процессы более безопасными.




Ключевые слова:
Материал, Поверхность, Наночастицы, Водоотталкивающая, Кипение, Темература, Пар, Взрыв, Эффект, Лейденфроста

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Углеродные нанотрубки превращают воду в лед при температуре выше точки ее к ...
  • Двигатель, работающий на замороженном углекислом газе, может снабдить энерг ...
  • Оксид графена эффективно очищает воду от радиоактивного загрязнения
  • Микроробот-водомерка может перемещаться и совершать прыжки на поверхности в ...
  • Зеркало из крошечных пузырей на поверхности океана может остановить глобаль ...




  • 22 сентября 2012 18:02
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    Сковородки надо будет выпускать с таким покрытием. Масло на них стрелять не будет.


    --------------------
        
    22 сентября 2012 19:17
    #2 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    FomaNeverujuwij, масло стреляет когда в нем или на сковороде вода, ну и про кипение без пузырей просто громкое название, статья не о том, если греть кастрюлю с водой она будет булькатеть хоть чем ее покрой. Думаю смысл в том, что нагревающая поверхность имеет большую площадь соприкосновения, а потому эта поверхность с краю остывает быстрее чем нагревает воду, но это не относится к воде/маслу уже нагретому до 100 град.
        
    23 сентября 2012 08:02
    #3 Написал: adnnin

    Публикаций: 0
    Комментариев: 142
    ждем появления новых сверхэффективных китайских ленточных кипятильников!)
        
    3 октября 2012 18:45
    #4 Написал: nobolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Для ядерных реакторов на воде - очень важно. Кроме безопасности позволяет сделать их компактнее и эффективнее.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.