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

Лучшие шутки папы римского Франциска Лучшие шутки папы римского Франциска

Про тещу, виски, Тарзана и кое-что еще. Папа может!

Maxim
6 правил питания, которым пора перестать следовать: рассказывают диетологи 6 правил питания, которым пора перестать следовать: рассказывают диетологи

Пищевые привычки, которые не совсем обоснованы

Playboy
Богатый папа, бедный папа Богатый папа, бедный папа

Чему учат детей богатые родители – и не учат бедные

kiozk originals
Урок литературы длиною в жизнь Урок литературы длиною в жизнь

Разговор учительницы и ученика, которые впервые встретились в середине 50-х

Seasons of life
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
Углеволокно нас связало Углеволокно нас связало

Как российские композитные технологии спасли самолет МС-21

N+1
«Ни один человек не должен видеть такого количества смертей»: Оливер Стоун о войне во Вьетнаме, аресте за контрабанду и опыте тюрьмы «Ни один человек не должен видеть такого количества смертей»: Оливер Стоун о войне во Вьетнаме, аресте за контрабанду и опыте тюрьмы

Публикуем отрывок из мемуаров режиссера Оливера Стоуна

Forbes
Не успеваешь справляться с текущими делами? 4 способа вырваться из цейтнота Не успеваешь справляться с текущими делами? 4 способа вырваться из цейтнота

Когда жалеешь, что в сутках не 40 часов

Playboy
Нелегкая ноша Нелегкая ноша

Когда большая грудь становится поводом для обращения к пластическому хирургу?

Добрые советы
Источники питания Источники питания

Лучшие локации для отдыха и лечения на курортах Кавказских Минеральных Вод

Добрые советы
Сюжетные дыры и вопиющие ляпы всех-всех фильмов DC Comics Сюжетные дыры и вопиющие ляпы всех-всех фильмов DC Comics

Какие ошибки допустили создатели фильмов расширенной вселенной DC?

Maxim
Александр Паль: «Я могу быть очень несговорчивым» Александр Паль: «Я могу быть очень несговорчивым»

Александр Паль – о том, как он пытался спрятаться от народной любви

Cosmopolitan
Древних майя уличили в фильтрации воды цеолитовым сорбентом Древних майя уличили в фильтрации воды цеолитовым сорбентом

Возможно, на такую мысль древних майя натолкнул природный источник

N+1
От белья холостяков до культовой базы: краткая история белой футболки в мужском гардеробе От белья холостяков до культовой базы: краткая история белой футболки в мужском гардеробе

Белая футболка — самый универсальный предмет одежды

Esquire
Олд, фэшн! Олд, фэшн!

Герои ресейла рассказывают, почему вторичное использование — это круто

Собака.ru
Можно ли создать самые точные часы в мире: неожиданный прорыв Можно ли создать самые точные часы в мире: неожиданный прорыв

Физики приблизились к созданию самой точной системы измерения времени

Популярная механика
«Побегала по полю — и успокойся, тебе замуж пора». Как вопреки всему в Дагестане была создана первая женская футбольная команда «Побегала по полю — и успокойся, тебе замуж пора». Как вопреки всему в Дагестане была создана первая женская футбольная команда

Как в Дагестане создавалась культура женского футбола

Forbes
«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
«Важно, сколько у вас энергии и решимости». Богатейшие self-made женщины Америки — о том, как запустить бизнес после 40 лет «Важно, сколько у вас энергии и решимости». Богатейшие self-made женщины Америки — о том, как запустить бизнес после 40 лет

Истории четырех женщин, которые вошли в новый рейтинг Forbes self-made женщин

Forbes
Как бороться с сухостью кожи? Как бороться с сухостью кожи?

Лайфхаки для комплексного увлажняющего ухода за кожей в ноябре

Худеем правильно
Колонка: как я перестал беспокоиться и полюбил свою лысину Колонка: как я перестал беспокоиться и полюбил свою лысину

Как Мюррей Кларк перестал считать облысение проблемой

Esquire
Стенка на стенку: пограничных барьеров Стенка на стенку: пограничных барьеров

При всем многообразии выбора забор остается лучшим способом самоизоляции

Вокруг света
Серебряные электроды спеклись на коже при комнатной температуре Серебряные электроды спеклись на коже при комнатной температуре

Ученые научились создавать на коже устойчивые датчики

N+1
10 невероятных инопланетных бурь 10 невероятных инопланетных бурь

На других планетах дела с погодой обстоят куда как хуже

Популярная механика
Уйди, противник! 14 странных армейских ритуалов и испытаний Уйди, противник! 14 странных армейских ритуалов и испытаний

От этих фотографий волосы встают на голове

Maxim
Когда женщины стали учиться в российских университетах наравне с мужчинами? Когда женщины стали учиться в российских университетах наравне с мужчинами?

Когда в России высшее образование стало доступно женщинам

Культура.РФ

"Ход королевы" — неожиданный хит Netflix об исследовании природы гениальности

Esquire
«Вольная вода. Истории борьбы за свободу на Дону» «Вольная вода. Истории борьбы за свободу на Дону»

Отрывок из книги Амирана Урушадзе об истории борьбы за свободу донских казаков

N+1
Алиса Гребенщикова: «Я – королева душевных переживаний!» Алиса Гребенщикова: «Я – королева душевных переживаний!»

Алиса Гребенщикова рассказала о своей открытости в жизни и на сцене

Здоровье
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
Открыть в приложении