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

«Титаник» здорового человека: история гибели лайнера почти со счастливым концом «Титаник» здорового человека: история гибели лайнера почти со счастливым концом

Удачное стечение обстоятельств позволило избежать жертв при кораблекрушении

Вокруг света
Кто в тереме живет? Кто в тереме живет?

Жостовские шкатулки и русские терема подсказали дизайнерам интерьер квартиры

AD
Где лечиться? Где лечиться?

В какую поликлинику идти – государственную или частную

Домашний Очаг
Матрас как статус-символ Матрас как статус-символ

Новые индикаторы престижа призваны транслировать идею самосовершенствования

Robb Report
Главное – не победа Главное – не победа

Жизнь устроена так, что в ней не могут побеждать все

Лиза
В Марокко нашли птерозавра с тонким беззубым клювом В Марокко нашли птерозавра с тонким беззубым клювом

Судя по всему, крылатая рептилия добывала корм, зондируя ил длинным клювом

N+1
Везде поспел Везде поспел

Мини-программа знакомства с разными городами России

Добрые советы
25 лет здоровья 25 лет здоровья

Главные медицинские открытия, которые были придуманы к сегодняшнему дню

Домашний Очаг
5 теорий о том, что происходит внутри черной дыры 5 теорий о том, что происходит внутри черной дыры

Спагеттификация, информационный парадокс, параллельные вселенные и другие версии

Maxim
Как пульсар из системы Как пульсар из системы

Быстро вращающаяся звезда высосала почти всю материю из своей соседки

Популярная механика
Арагорн, Люцифер, Фрейд: удивительная жизнь актера и художника Вигго Мортенсена Арагорн, Люцифер, Фрейд: удивительная жизнь актера и художника Вигго Мортенсена

Творческая биография Вигго Мортненсена отнюдь не ограничивается Арагорном!

Cosmopolitan
Отец тут рядом Отец тут рядом

Фильм «И вот мы здесь» — история человека с ментальным расстройством и его отца

Weekend
Толстые лори применили яд против сородичей Толстые лори применили яд против сородичей

Оказывается, толстые лори используют яд не только против насекомых и хищников

N+1
Периоды детского развития: от 1 года до 3 лет Периоды детского развития: от 1 года до 3 лет

Что происходит с ребенком в возрасте от года до трех и как себя вести родителям

Psychologies
В Москву! В Москву!

Респектабельный интерьер в стиле софт-минимализм

SALON-Interior
Звуки страха — фрукты и овощи за кадром ужастиков Звуки страха — фрукты и овощи за кадром ужастиков

Для создания страшных звуков в фильмах ужасов используются лук и помидоры

Популярная механика
Никаких поцелуев! 9 строгих запретов для королевы Елизаветы II Никаких поцелуев! 9 строгих запретов для королевы Елизаветы II

Что нельзя делать королеве Великобритании?

Cosmopolitan
Будущее ядерной энергетики рождается в России Будущее ядерной энергетики рождается в России

Дрова, которые вы сожгли в печи, превращаются не в золу, а в новые дрова

Популярная механика
Little Big Little Big

Илья Прусикин (Little Big) о сыне, современной музыке, съемках и страхах

ЖАРА Magazine
Советы дальнобойфренду: 9 правил отношений на расстоянии Советы дальнобойфренду: 9 правил отношений на расстоянии

Статья о том, как сохранить и даже улучшить отношения, соблюдая дистанцию

Maxim
«Располагайтесь поудобнее»: как быстро вернуть себе уверенность «Располагайтесь поудобнее»: как быстро вернуть себе уверенность

Часто ли вы извиняетесь за то, что кого-то отвлекли, заняли чье-то время?

Psychologies
Вопрос психологу: как бороться с информационными перегрузками? Вопрос психологу: как бороться с информационными перегрузками?

Как справиться с огромными объемами информации?

Esquire
Не осталось больше никакой правды. Почему «Суд на чикагской семеркой» Аарона Соркина может получить «Оксар» Не осталось больше никакой правды. Почему «Суд на чикагской семеркой» Аарона Соркина может получить «Оксар»

«Суд над чикагской семеркой» — судебная драма, переворачивающая законы жанра

Forbes
Как героином лечили кашель, а кокаином – героиновую зависимость Как героином лечили кашель, а кокаином – героиновую зависимость

История использования наркотиков в качестве лекарств начале прошлого столетия

Популярная механика
Золотой щит: почему растет спрос на металлические счета в банках Золотой щит: почему растет спрос на металлические счета в банках

Почему металлические счета — не самый выгодный инвестиционный инструмент

Forbes
Как Варвара Веденеева заработала миллион на ежедневниках. Главное из подкаста Forbes «Кассовый разрыв» Как Варвара Веденеева заработала миллион на ежедневниках. Главное из подкаста Forbes «Кассовый разрыв»

О бизнесе, построенном по счастливой случайности

Forbes
Сержант, обыщите меня! Макконахи, Духовны и еще 5 горячих детективов из сериалов Сержант, обыщите меня! Макконахи, Духовны и еще 5 горячих детективов из сериалов

Лучшие детективные сериалы с напряженным сюжетом и парнями в форме и костюмах

Cosmopolitan
Мозг новорожденных оказался эмоционально неспецифичным Мозг новорожденных оказался эмоционально неспецифичным

Миндалевидное тело при рождении хуже связано с отделами обработки информации

N+1
Смотри в оба! Смотри в оба!

Как удобно и cтильно расположить телевизор в квартире

Лиза
«Он еще не готов»: как родители помогают и мешают ребенку заниматься спортом «Он еще не готов»: как родители помогают и мешают ребенку заниматься спортом

Как не отбить у ребенка интерес к спорту?

Psychologies
Открыть в приложении