Физики заставили воду кипеть без пузырьков

Физики заставили воду кипеть без пузырьков

Ученые показали, что слой пара, который предохраняет от мгновенного выкипания капли воды на раскаленной сковородке, можно создать и при гораздо более низкой температуре. Работа физиков опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводит Nature News.

Явление, благодаря которому капли воды на раскаленной сковородке катаются, словно шарики ртути, а не испаряются мгновенно, физики называют эффектом Лейденфроста. Испарение при этом происходит без пузырьков - только на границе тел, а не в объеме жидкости. Это происходит потому, что во время контакта жидкости с телом, нагретым до определенной температуры, между ними образуется слой пара, сильно препятствующий теплообмену. Такая температура называется точкой Лейденфроста. Для воды она составляет обычно чуть менее 200 градуса Цельсия.

При падении температуры нагретого тела ниже этой точки, слой пара исчезает, жидкость приходит в непосредственный контакт с твердой поверхностью и скорость теплообмена резко увеличивается. При этом происходит взрывное вскипание во всем объеме жидкости.

В ходе исследования авторы нагревали металлические сферы, опускали их в воду и записывали происходящие процессы на видео. При этом некоторым сферам придавали водоотталкивающие свойства с помощью нанесения микротекстуры и химических покрытий.

Ученые показали, что если придать поверхности твердого тела сильные водоотталкивающие свойства, то точку Лейденфроста можно понизить до температуры кипения жидкости. В таком случае кипение происходит без образования пузырьков.

Теоретически возможна стабилизация слоя пара на границе жидкости даже ниже температуры кипения. Этого, однако, авторам пока не удалось продемонстрировать. Если их исследования увенчаются успехом, то подобные гидрофобные поверхности можно будет применить в кораблестроении. Стабилизированный слой пара между корпусом судна и водой может резко снизить трение и энергозатраты на перевозку.

Ранее другая группа инженеров также показала, что придание границе фаз особой текстуры сильно влияет на ее теплопроводность. Тогда перед исследователями стояла обратная задача - не уменьшения, а увеличения энергообмена.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Ученые создали робота с помощью шприца, соли и воздуха
Американские ученые создали микророботов в буквальном смысле из воздуха. Эта оригинальная технология может быть использована в изготовлении микроскопических структур и многих областях экспериментальной науки. Большинство людей, когда речь заходит о микроскопических роботов, представляет себе сложную маленькую копию ..
2012-06-4 1891 0 Технология
0
Нейрофизиологи заставили парализованную крысу бегать
Швейцарские ученые заставили бежать полностью парализованную крысу с помощью одних лишь электрических сигналов. Уже в 2015 году новая система (Gait System) будет испытана на людях, парализованных из-за травм спинного мозга. Результаты эксперимента представлены в журнале ..
2014-09-25 1437 0 Технология
1
Химики создали реактивные микрочастицы
Ученые из Калифорнийского университета создали реактивные микрочастицы, способные передвигаться в воде. Статья ученых появилась в журнале ACS Nano. Объектом исследования выступали частицы из сплава алюминия и галлия диаметром около 20 микрометров. С одной стороны они были покрыты титановой пленкой. ..
2012-08-28 1601 0 Технология
0
Японцы заставили ездить автомобиль на воде
Что будут делать транснациональные углеводородные монополии? Японцы заставили ездить автомобиль на воде. Возникла реальная угроза углеводородному бизнесу. Что будут делать транснациональные углеводородные монополии: закрывать бензоколонки или скупать патенты и уничтожать конкурентов-разработчиков?Источник: za.zubr.in.ua ..
2012-07-30 1848 0 Технология
0
Ученые заставили глаз человека различать невидимый инфракрасный свет
Ученые из США, Швейцарии, Норвегии и Польши заставили человеческий глаз наблюдать невидимый им ранее инфракрасный свет. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале PNAS, а кратко с ними можно ознакомится на сайте Университета Вашингтона в Сент-Луисе. Человеческий глаз способен ..
2014-12-02 4301 0 Технология
0
Из древесины сделали экологически чистую нанобатарею
Ученые разработали батарею из тончайшего древесного слоя, покрытого оловом, которая в перспективе может дать толчок для производства крошечных, долговечных, эффективных и экологически чистых источников энергии. Устройство в 1000 раз тоньше, чем лист бумаги. Лянбин Ху, Дэн Ли и его коллеги отмечают, что сегодня ..
2013-06-24 1960 0 Технология
0
Американские инженеры заставили воду ускориться
Ученые из Массачусетского технологического института разработали покрытие, которое улучшает эффективность водных конденсаторов. Специальное покрытие заставляет капли воды двигаться на несколько порядков быстрее. Базисом для новой технологии стала комбинация химического покрытия и микротекстуры. Инженеры создавали ..
2012-10-23 1408 0 Технология
0
Немецкие ученые создали нано-ухо, которое слышит микробов
В журнале Physical Review Letters появилась публикация, рассказывающая об исследованиях немецких ученых, разработавших улавливатель звука, который в шесть раз чувствительнее человеческого уха. Сверхчувствительное ухо было создано из нано-частиц золота при помощи оптического пинцета. Последний представляет собой лазерный луч, ..
2012-02-25 1894 1 Технология
0
Евросоюз построит корабль на пузырьках
Укутанный «коконом» воздушных пузырьков корпус судна сможет продвигаться в воде практически без трения - намного быстрее и при меньшем потреблении топлива. Проект Air Support Vessel (ASV) - часть масштабной судостроительной программы Effect Ships International AS, на работы над которым Евросоюз выделил ..
2012-03-14 1439 0 Технология
0
Усмирять ураганы будут с помощью ветроэлектростанций
Разрушительные ураганы «Сэнди» и «Катрина» заставили ученых задуматься, а что произошло бы, если на пути ураганов возник ряд ветряных электростанций находящихся в море? Смогут ли лопасти турбин замедлить скорость ураганного ветра или они будут ураганом разрушены? Специалист из Стэнфордского университета, Марк Джейкобсон, ..
2014-03-04 1618 0 Технология
0
Ученые изобрели жесткий диск, который переживет человечество
При определенных условиях информация на традиционных жестких дисках может храниться до десятилетия. Этого хватает для обычных пользователей, однако недостаточно, чтобы передать "весточку" в далекое будущее. Вот почему ученые разработали носитель информации, способный пережить нашу цивилизацию. Необычной ..
2013-10-24 1956 0 Технология
0
Предложена технология превращения любого материала в стекло
Ученые из университетов Бристоля и Дюссельдорфа обнаружили новый способ изготовления стекла с помощью контроля расположения атомов в структуре материала. Стекло является особым состоянием материи: оно имеет механические свойства твердого тела и аморфную структуру жидкости. Еще в 1952 году сэр Чарльз ..
2012-11-13 3261 0 Технология
1
На защиту людей поставят лазерный громоотвод
Любопытное физическое явление станет на защиту людей от молний. Учёные из Франции обнаружили, что при помощи ультракоротких вспышек лазера можно перенаправить опасный разряд. Физики выяснили, что фемтосекундный лазер может создавать нити из ионизированного газа, работающие также как и электрические провода. ..
2012-03-25 2600 0 Технология
0
Лекарства впервые ввели напрямую в мозг с помощью ультразвука
Канадские медики впервые в истории смогли преодолеть гемато-энцефалический барьер и доставить химиотерапевтические препараты непосредственно в ткани мозга. Об этом сообщает издание The Motherboard.Гемато-энцефалический барьер (ГЭБ) — это клеточный фильтр между кровеносной и центральной нервной системами, защищающий мозг от проникновения ..
2015-11-11 1346 0 Технология
1
Лечебные РНК научились доставлять в клетки ультразвуком
Американским ученым удалось доставить молекулы РНК в слизистую оболочку кишечника живых мышей с помощью ультразвука. Результаты работы опубликованы в журнале Gastroenterology.   Доставка РНК в клетки позволяет регулировать их функции, нарушенные при различных заболеваниях. В зависимости от типа РНК можно запустить в клетке синтез ..
2017-01-25 8273 0 Технология
0