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

Разорительные катастрофы и проблема климата: почему в России вырос спрос на экологов Разорительные катастрофы и проблема климата: почему в России вырос спрос на экологов

В каких отраслях может вырасти спрос на специалистов по охране труда?

Forbes
Всему свое место Всему свое место

Как организовать пространство маленькой прихожей

Добрые советы
Где лечиться? Где лечиться?

В какую поликлинику идти – государственную или частную

Домашний Очаг
В осцилляциях странного B-мезона нашли нарушение CP-инвариантности В осцилляциях странного B-мезона нашли нарушение CP-инвариантности

Что может объяснить асимметрию между материей и антиматерией во вселенной?

N+1
Как Пеппи Длинныйчулок дала детям свободу Как Пеппи Длинныйчулок дала детям свободу

История о первой шведской супергероине Пеппи и ее авторе Астрид Линдгрен

Weekend
Наталья Ухина. Позднее счастье дяди Володи... Наталья Ухина. Позднее счастье дяди Володи...

В шестидесятые телепрограмм было мало, дикторов - тоже. Они были кумирами

Караван историй
Патти Смит: «Писательство для меня — форма молитвы» Патти Смит: «Писательство для меня — форма молитвы»

Патти Смит о пропавших вещах-символах, Жане Жене, прозе и букве «м»

РБК
Что будет, если вы случайно уничтожите бесценный артефакт в музее Что будет, если вы случайно уничтожите бесценный артефакт в музее

Что ждет неуклюжих любителей искусства и вандалов в музеях?

Популярная механика
Поэт, байкер и еще 8 любопытных фактов из жизни Киану Ривза Поэт, байкер и еще 8 любопытных фактов из жизни Киану Ривза

Сегодня практически не найти киноманов, которые не знают, кто такой Киану Ривз

Cosmopolitan
Как оставить офис и начать работать на себя: 7 шагов Как оставить офис и начать работать на себя: 7 шагов

Как начать собственное дело и пройти адаптацию к новой роли?

Psychologies
Гибкий панцирь позволил броненосному жуку пережить наезд автомобиля Гибкий панцирь позволил броненосному жуку пережить наезд автомобиля

Панцирь этого жука может прогибаться там, где нет жизненно важных органов

N+1
Лифтинг на дому: как в домашних условиях подтянуть кожу лица Лифтинг на дому: как в домашних условиях подтянуть кожу лица

Что делать, если лицо обвисло, и кожа потеряла свой тонус

Cosmopolitan
Вопрос психологу: я трудоголик, что мне делать? Вопрос психологу: я трудоголик, что мне делать?

В условиях достигаторства слово «трудоголик» — комплимент, но так ли это хорошо?

Esquire
Кузькины бабушки Кузькины бабушки

Новая и стильная экранизация одной из самых жутких сказок Роальда Даля

Weekend
Два года назад я ушел с офисной работы. Вот 11 плюсов, которые дало мне предпринимательство Два года назад я ушел с офисной работы. Вот 11 плюсов, которые дало мне предпринимательство

Предпринимательство — настоящий оазис, островок свободы и изобилия

Inc.
10 сложных и прекрасных микроорганизмов 10 сложных и прекрасных микроорганизмов

В природе существуют микроорганизмы, похожие, на героев фантастических романов

Популярная механика
Что такое читмил? Что такое читмил?

Как отступать от диеты, не рискуя набрать вес

Лиза
Как два англичанина с похмелья выиграли сложнейшую гонку мира Как два англичанина с похмелья выиграли сложнейшую гонку мира

«Мне стало чуть лучше только после двойного бренди…»

Maxim
Редактирование гена для чайников: как открытие Дженнифер Дудны и Эмманюэль Шарпантье изменило биологию и принесло им Нобелевскую премию Редактирование гена для чайников: как открытие Дженнифер Дудны и Эмманюэль Шарпантье изменило биологию и принесло им Нобелевскую премию

Нобелевскую премию получили ученые, открывшие систему редактирования генов

Forbes
Как богатые снова плачут. «Отыграть назад» — сериал с Николь Кидман и Хью Грантом от автора «Большой маленькой лжи» Как богатые снова плачут. «Отыграть назад» — сериал с Николь Кидман и Хью Грантом от автора «Большой маленькой лжи»

О достоинствах и недостатках нового сериала HBO «Отыграть назад»

Forbes
Почему предприниматели-адреналинщики достигают успеха Почему предприниматели-адреналинщики достигают успеха

Почему бизнесмену важно уметь и любить рисковать

СНОБ
Образ Германии в русском искусстве. Часть 1 Образ Германии в русском искусстве. Часть 1

Как в разные века Германия влияла на российскую культуру — начало

Культура.РФ
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
Итальянские ящерицы колонизировали Кавказ благодаря сочинской Олимпиаде Итальянские ящерицы колонизировали Кавказ благодаря сочинской Олимпиаде

Ученые опасаются, что интродуценты могут нанести вред местным видам ящериц

N+1
5 «пасхалок» в старых играх, о которых вы не знали 5 «пасхалок» в старых играх, о которых вы не знали

Пасхальные яйца в играх, которые мы знаем вдоль и поперек

Популярная механика
Не родила, но воспитала: Фокс, Бундхен, Кларксон и другие крутые звездные мачехи Не родила, но воспитала: Фокс, Бундхен, Кларксон и другие крутые звездные мачехи

Самые добрые и ответственные мачехи среди знаменитостей

Cosmopolitan
Феномен массовых убийств: кто на такое способен? Феномен массовых убийств: кто на такое способен?

Что может привести к массовым убийствам и способны ли мы их предупредить?

Psychologies
Инвесторы и экономисты ждут нового пузыря ИТ-компаний: чего они опасаются и почему крах доткомов вряд ли повторится Инвесторы и экономисты ждут нового пузыря ИТ-компаний: чего они опасаются и почему крах доткомов вряд ли повторится

ИТ-индустрии ещё далеко до эйфории 2000 года

VC.RU
«Я постоянно тренирую терпение и чувство юмора». Чулпан Хаматова — о возрасте, роли Раисы Горбачевой и кризисе благотворительности «Я постоянно тренирую терпение и чувство юмора». Чулпан Хаматова — о возрасте, роли Раисы Горбачевой и кризисе благотворительности

Чулпан Хаматова о материнстве, отношении к возрасту и работе ее фонда

Forbes
Шпион, который всех покорил: ушел из жизни сэр Шон Коннери Шпион, который всех покорил: ушел из жизни сэр Шон Коннери

Сэр Шон Коннери навсегда останется в памяти настоящим английским аристократом

Forbes
Открыть в приложении