Sirakūzas universitātes zinātnieki ir izveidojuši neparastu tehnoloģiju, kas ļauj ūdenim "sasalt", kamēr tas vārās, kas nākotnē ļaus saprast, kā likt ūdenim vārīties telpā un kā uzlabot šķidrumu dzesēšanas sistēmu darbību elektronikai.
Amerikāņu zinātnieki ir izstrādājuši tehnoloģiju, kas burtiski ļauj apturēt viršanas procesu, novēršot burbuļu veidošanos verdošā šķidrumā, liecina raksts, kas publicēts žurnālā Scientific Reports.
“Šī tehnoloģija ļaus mums analizēt ūdens viršanas procesu visvienkāršākajā līmenī. Izpratne par to ļaus mums izveidot virsmas, kas ļauj sasniegt maksimālu siltuma pārnesi, kā arī saprast, kā mēs varam likt ūdenim vārīties nulles gravitācijas apstākļos, kur gravitācijas neesamība noved pie burbuļu uzkrāšanās uz apsildāmās virsmas,”sacīja Šalabs Marū no pilsētas universitātes. Sirakūzas (ASV).
Maru un viņa kolēģi uzzināja, kā pārtraukt vārīšanos, pateicoties divām lietām - īpašam lāzeram un īpašai silīcija sildīšanas plāksnei, kuru mijiedarbība ar lāzera staru neļāva burbuļiem veidoties ūdenī.
Zinātnieki apgalvo, ka burbuļu parādīšanās process ar tvaiku verdošā šķidrumā fiziķiem joprojām ir noslēpums: viņi vēl nav pilnīgi pārliecināti, ka zina, kā notiek fāžu pāreja starp ūdens vai citu vielu šķidro un gāzveida stāvokli, kas nosaka lielumu un citas. burbuļu īpašības.
Tvaika burbuļi, pēc Maru teiktā, veidojas sakarsēta trauka apakšā, kur tie aug un pēc tam paceļas uz virsmu. To īpašības, norāda zinātnieks, ir atkarīgas no tā, kā tiek sakārtots plānais ūdens slānis, kas atdala kuģa dibenu no burbuļa dibena. Līdz šim šī slāņa izpēte ir bijusi praktiski neiespējama burbuļu veidošanās ātruma un atbilstošu instrumentu trūkuma dēļ to novēršanai.
Fiziku grupai, kuru vadīja Maru, izdevās "iesaldēt" tvaiku veidošanās procesu, apstarojot trīs slāņu plāksni - tīru silīcija oksīdu, zeltu un silikona stiklu, kas trauka apakšā atrodas ar karstu, bet ne verdošu ūdeni, izmantojot īpaši īsus lāzera impulsus.
Reklāmas video:
Ar pastāvīgu "lāzera bombardēšanu" uz šīs plāksnes virsmas parādās tvaika burbulis, kas stundām ilgi tiks "pielīmēts" tam, kamēr zinātnieki turpina apstarot silīcija "sviestmaizi".
Šī "sasalušā" tvaika burbuļa novērošana jau ir palīdzējusi fiziķiem atklāt vairākas interesantas un iepriekš nezināmas iezīmes, kā ūdens vārās. Piemēram, zinātnieki ir noskaidrojuši, ka slāņa struktūra starp burbuli un trauka dibenu ir atkarīga no sildīšanas pakāpes - jo augstāka temperatūra, jo plānāks būs šis slānis.
Turklāt, sasniedzot noteiktu atzīmi, tas tiek sadalīts trīs dažādos reģionos - tā centrālajā daļā parādās sauss plankums, un malās ir divas ūdens iztvaikošanas zonas, kurās šķidrums pārvēršas tvaikos pēc diviem dažādiem scenārijiem. Viņu pētījums, pēc zinātnieku cerības, palīdzēs izveidot jaunas īpaši efektīvas dzesēšanas sistēmas, kā arī ļaus ISS un citu kosmosa staciju un kuģu apkalpei dzert karstu tēju vai kafiju, verdošu ūdeni kosmosā.