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:
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 1139 0 Технология
0
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 1315 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 ..
2014-09-25 906 0 Технология
1
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 ..
2012-03-14 962 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 ..
2012-10-23 979 0 Технология
0
Японцы выпустили душ, который существенно экономит воду, не ослабляя поток капель
Специалисты крупной японской компании TOTO разработали сменные головки для душа, которые позволяют сохранить до 35% воды, не изменяя при этом поток падающих капель. По заверениям создателей, технология такова, что пользователь не почувствует недостатка очищающей влаги. "Обычные экономичные головки для душа ..
2012-12-18 1861 0 Технология
0
Разработан материал, отталкивающий любую жидкость
Ученые разработали материал, который отталкивает любую жидкость - как водные растворы, так и жировые, что позволит создавать поверхности, почти не подверженные загрязнению.Любая жидкость, помещенная на поверхность, растекается или собирается в капли, что определяется как свойствами поверхности, так и свойствами самой жидкости, пишет  sunhome.ruВ ..
2012-06-18 3353 0 Технология
0
Китайские термоядерщики получили рекордную температуру
Физики в Китае на термоядерном реакторе Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) получили рекордную для аналогичных установок температуру в 49,99 миллиона градусов по Цельсию. Об этом сообщает издание South China Morning Post.Полученная водородная плазма в EAST в три раза горячее ..
2016-02-05 1267 0 Технология
1
В США изобретен биореактор, превращающий воду в топливо
В США смогли создать новый биореактор. Он может превращать обычные исходные составляющие (углекислый газ, воду и некоторые иные вещества) в 3-метил-1-бутанол, а также изобутанол, которые можно использовать в качестве топлива для заправки транспортных средств, пишет портал МЕМБРАНА.ру. Реактор пользуется ..
2012-04-3 1610 1 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 1401 0 Технология
0
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 1605 0 Технология
0
Стэнфордские физики создали световой расщепитель воды
Эта технология позволит в промышленных масштабах производить водород. Американские физики научились использовать тонкие пластинки из кремния и сверхтонкую нанопленку из никеля в качестве основы для дешевого прибора, способного расщеплять молекулы воды на водород и кислород в течение долгого времени, и опубликовали инструкцию ..
2013-11-15 1441 1 Технология
1
Физики превратили в нанофильтр кусок пластика
Физики при помощи раствора уксусной кислоты и ультрафиолета превратили в нанофильтр цельный кусок полистирола с вкраплениями органического стекла, опубликовано в журнале Nature Materials. Группа ученых с руководителем Исана Сивании из Кэмбриджского университета  использовала уксусную кислоту и оргстекло крайне оригинальным ..
2011-11-29 1078 0 Технология
0
Ученые создали свет из вакуума
Ученым из Технического университета Чалмерса (Швеция) удалось создать свет из вакуума. Существование этого эффекта было предсказано более 40 лет назад. Полученные результаты будут опубликованы в журнале Nature. В ходе эксперимента, ученым удалось захватить фотоны, которые беспрерывно ..
2011-11-21 1739 0 Технология
0
IRobot объявила о запуске нового робота
Марка IRobot известна тем, что за свое существование выпустила известный пылесос Roomba и робота чистильщика пола Scooba.  Многие владельцы бассейнов, могут быть знакомы с компанией Verro, которая специализируется на изготовлении роботов для очистки бассейнов. Но теперь IRobot ..
2013-01-7 1033 0 Технология
0