Физики заморозили капли воды и суспензии наночастиц оксида алюминия

N+1Наука

Физики заморозили нанофлюидную каплю в форме цилиндра

Артем Моськин

Xiaoyang Li et al. / Langmuir, 2020

Китайские физики заморозили капли воды и суспензии наночастиц оксида алюминия на супергидрофобной поверхности из нано/микро-структурированного оксида меди. В ходе эксперимента ученые следили за распределением температур и формой капель: капли воды замерзли с острым кончиком на вершине, тогда как наносуспензия замерзла в форме цилиндра. Авторы предполагают, что все дело во втором потоке тепла в капле, который увеличивает горизонтальное расширение на вершине капли. Статья опубликована в журнале Langmuir.

Маленькие капли воды замерзают на холодных поверхностях — это начальная стадия образования инея, который мешает эффективно обмениваться теплом, например, в холодильниках. Чтобы с этим бороться, инженеры разрабатывают сложные поверхности, мешающие появлению зародышей льда или снижающие адгезию инея к поверхности.

Но к этому процессу подходят и с теоретической точки зрения: ученые моделировали процессы заморозки капли на переохлажденной поверхности и обнаружили, что она кристаллизуется с образованием острой вершины. Это происходит благодаря тому, что плотность жидкости выше плотности твердого тела (такие процессы наблюдаются для веществ с отрицательным коэффициентом термического расширения).

В последнее время в качестве среды для переноса тепла начали использовать жидкости с диспергированными наночастицами. Китайские ученые проверили, как такие капли замерзают на гидрофильных поверхностях, которые, к слову, ухудшают теплоперенос и чувствительны к образованию наледи, — оказалось, что вместо острого кончика на вершине капли получается плоская площадка, площадь которой увеличивалась с концентрацией суспензированных наночастиц. И хотя коллоидные растворы наночастиц считаются перспективной теплообменной средой, с образованием наледи вопрос еще не решен.

Сяоян Ли (Xiaoyang Li) с коллегами из Нанкинского университета науки и технологий решили проверить процесс замерзания суспензии наночастиц оксида алюминия на супергидрофобной поверхности из нано/микро-структурированного оксида меди. Для изготовления поверхности они использовали медную фольгу, которую подвергли лазерной абляции, химическому травлению в щелочном растворе и покрыли слоем фторсилана (1H,1H,2H,2H-перфлюорооктил-трихлорисилана). А чтобы получить суспензию наночастиц оксида алюминия, в которую обычно добавляют поверхностно

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Думай медленно… решай быстро Думай медленно… решай быстро

Как устроено человеческое мышление

kiozk originals
«Город встанет до XXII века». Как мегаполисам избавиться от пробок «Город встанет до XXII века». Как мегаполисам избавиться от пробок

Проблемы, с которыми транспортная система не справляется

РБК
Богатый папа, бедный папа Богатый папа, бедный папа

Чему учат детей богатые родители – и не учат бедные

kiozk originals
Глава Bentley в России — о новом Bentayga и конкуренции в сегменте люкс Глава Bentley в России — о новом Bentayga и конкуренции в сегменте люкс

Интервью с Кристианом Шликом, главой марки Bentley в России

РБК
Постоянная величина Постоянная величина

Марина Соломонова рассказала про правила устройства домашней библиотеки

Seasons of life
Город-сказка, город-мечта Город-сказка, город-мечта

Как поменяются правила жизни в мегаполисах будущего?

GQ
Не только «Паразиты»: почему корейское кино стало популярным во всем мире и какие фильмы нужно обязательно смотреть Не только «Паразиты»: почему корейское кино стало популярным во всем мире и какие фильмы нужно обязательно смотреть

Почему о корейском кино стали говорить как о мощном противнике Голливуда

Esquire
Не по статусу! Принцессы и принцы, которые сыграли свадьбу с простолюдинами Не по статусу! Принцессы и принцы, которые сыграли свадьбу с простолюдинами

Истории о неравных браках в монархических семьях

Cosmopolitan
Baring Vostok и Аветисян заключили мировое соглашение: отпустят ли теперь Майкла Калви Baring Vostok и Аветисян заключили мировое соглашение: отпустят ли теперь Майкла Калви

Самый громкий корпоративный конфликт последних лет завершается соглашением

Forbes
Потребителей бесит, когда им навязывают осознанное потребление. Перестаньте это делать, если хотите изменить их привычки Потребителей бесит, когда им навязывают осознанное потребление. Перестаньте это делать, если хотите изменить их привычки

Какая стратегия поможет сформировать экологические привычки более эффективно?

Inc.
Таяние ледников Аляски может изменить течения в Тихом океане Таяние ледников Аляски может изменить течения в Тихом океане

Изменение течений Тихого океана приведет к катастрофическому изменению климата

Популярная механика
Сериал «Птица доброго Господа»: Джон Браун – одна из лучших ролей Итана Хоука Сериал «Птица доброго Господа»: Джон Браун – одна из лучших ролей Итана Хоука

Итак Хоук играет настоящего психопата, абсурдного и религиозного фанатика

GQ
Семейное дело: как мать и дочь запустили онлайн-магазин подарков, который попал в шорт-лист премии Forbes Woman Mercury Awards Семейное дело: как мать и дочь запустили онлайн-магазин подарков, который попал в шорт-лист премии Forbes Woman Mercury Awards

Как мать и дочь строят совместный бизнес и поддерживают благотворительные фонды

Forbes
Почему Россия не берет Тбилиси Почему Россия не берет Тбилиси

Вплоть до 2020 года Москва действовала жестко, но умеренно

СНОБ
Выжившая великая княжна: заставила весь мир поверить, что она Анастасия Романова Выжившая великая княжна: заставила весь мир поверить, что она Анастасия Романова

История Анны Андерсон, притворявшейся великой русской княжной

Cosmopolitan
Архиважное Архиважное

Фотограф Федор Савинцев собрал для этого номера истории трех архитектурных семей

Seasons of life
Занимательная физика Занимательная физика

Мечта всех родителей – обучающие игрушки

Популярная механика
Померанский шпиц: как появилась одна из самых популярных пород собак Померанский шпиц: как появилась одна из самых популярных пород собак

Настоящие четвероногие знаменитости

National Geographic
6 способов лечить кашель при беременности 6 способов лечить кашель при беременности

Как лечить кашель при беременности?

9 месяцев
Великолепная пятерка Великолепная пятерка

Выбор: лучший зефир, филе цыпленка, чай, зерненый творог и подсолнечное масло

Добрые советы
Рагу из тиляпии: египетское блюдо, найденное в животе мумии возрастом 6000 лет Рагу из тиляпии: египетское блюдо, найденное в животе мумии возрастом 6000 лет

Что ели египтяне примерно в 3500-4000 гг до н.э.

National Geographic
Как американцы обломком космической ракеты убили кубинскую корову Как американцы обломком космической ракеты убили кубинскую корову

Самая нелепая жертва холодной войны

Maxim
Какими были «галоши» индейцев Какими были «галоши» индейцев

Индейцы Амазонии использовали натуральный каучук для производства обуви

National Geographic
Питаемся правильно: как выбрать блок питания для компьютера Питаемся правильно: как выбрать блок питания для компьютера

На какие параметры обратить внимание при выборе блока питания

CHIP
Свекла не оправдала надежд на сладкую жизнь Свекла не оправдала надежд на сладкую жизнь

В России начали расти оптовые цены на сахар

РБК
От 8 до 14 миллионов тонн микропластика загрязняют дно Мирового океана От 8 до 14 миллионов тонн микропластика загрязняют дно Мирового океана

Это как минимум вдвое больше, чем плавает на поверхности океана

National Geographic
«Фотографом года в дикой природе» впервые стал россиянин «Фотографом года в дикой природе» впервые стал россиянин

Кадр, сделанный в национальном парке «Земля леопарда» в Приморском крае

National Geographic
Как стать космонавтом: пошаговая инструкция Как стать космонавтом: пошаговая инструкция

Как стать космонавтом? Статья с подробной инструкцией

Популярная механика
Деменция, моя любовь Деменция, моя любовь

Дебютный фильм Вигго Мортенсена «Падение» — история об отношениях с родителями

Weekend
Водный ресурс Водный ресурс

Краткий гид по Кавказским Минеральным Водам

Лиза
Открыть в приложении