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

Просьба выйти из вагона: 6 транспортных проектов, которые так и не изменили мир Просьба выйти из вагона: 6 транспортных проектов, которые так и не изменили мир

Шесть проектов поездов, которым не суждено было воплотиться в жизнь

Вокруг света
Снялся в Снялся в

Что же произошло с Брюсом Ли на самом деле?

Cosmopolitan
Где лечиться? Где лечиться?

В какую поликлинику идти – государственную или частную

Домашний Очаг
Меньше игр, больше «развивашек»: 5 ошибок в воспитании дошкольника Меньше игр, больше «развивашек»: 5 ошибок в воспитании дошкольника

Как развивать ребенка, не пытаясь вырастить из него юного гения

Psychologies
Вторая попытка вернуть ворон на Гавайи закончилась неудачей Вторая попытка вернуть ворон на Гавайи закончилась неудачей

Редкие гавайские вороны не смогли выжить в дикой природе

N+1
Варвара Шмыкова — об экоотношении к себе и кастингах через Instagram Варвара Шмыкова — об экоотношении к себе и кастингах через Instagram

Актриса Варвара Шмыкова о борьбе с хейтом и искренности

РБК
Метод антижир Метод антижир

Как построить питание, чтобы наедаться, но не перебирать калорий?

Худеем правильно
Чем хороша новая стрижка Роберта Паттинсона для «Бэтмена» — и надо ли вам такую? Чем хороша новая стрижка Роберта Паттинсона для «Бэтмена» — и надо ли вам такую?

Секреты прически Роберта Паттинсона для тех, кто хочет ощутить себя Бэтменом

Esquire
5 невероятных проектов для борьбы с потеплением 5 невероятных проектов для борьбы с потеплением

Как люди собираются противостоять глобальному потеплению

Популярная механика
Важность детства Важность детства

Что дошкольникам по-настоящему нужно от взрослых

kiozk originals
В окрестностях Антарктиды нашли глубоководный микропластик В окрестностях Антарктиды нашли глубоководный микропластик

Эти показатели сопоставимы с загрязнением канадской реки Святого Лаврентия

N+1
Какие есть игры в карты: 6 популярных вариантов для отличного вечера Какие есть игры в карты: 6 популярных вариантов для отличного вечера

Коллекция лучших карточных игр для больших компаний, пар и одиночной игры

Playboy
10 неизвестных фактов о первых современных Олимпийских играх 10 неизвестных фактов о первых современных Олимпийских играх

Какой была первая современная Олимпиада

Популярная механика
В чём сила опционов, чем они опасны и как всё правильно посчитать В чём сила опционов, чем они опасны и как всё правильно посчитать

Как использовать опционы?

Inc.
Что скрывают неисследованные пустоты пирамиды Хеопса Что скрывают неисследованные пустоты пирамиды Хеопса

Правительство Египта блокирует попытки вскрыть их

Maxim
Мужчина «на вырост»: почему не надо перевоспитывать партнера Мужчина «на вырост»: почему не надо перевоспитывать партнера

«Переделать мужчину под себя» — куда приведет подобная стратегия?

Psychologies
Как познакомиться со всеми на новой работе: 5 главных правил Как познакомиться со всеми на новой работе: 5 главных правил

Первое впечатление очень важно

Playboy
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
Самые известные Лизы XXI века Самые известные Лизы XXI века

К 25-летию журнала «Лиза» вспоминает известных современниц, носящих это имя

Лиза
Погоня великих литовских князей Погоня великих литовских князей

В червлёном поле серебряный всадник на серебряном коне — герб «Погоня»

Дилетант
Скримеры, edutainment и секс в бункере: как делают квесты в России Скримеры, edutainment и секс в бункере: как делают квесты в России

Как «Клаустрофобия» погружает человека в другую реальность?

СНОБ
Углеволокно нас связало Углеволокно нас связало

Как российские композитные технологии спасли самолет МС-21

N+1
Доверяй, но проверяй Доверяй, но проверяй

Где и как получить второе мнение о назначенном лечении?

Здоровье
Найдены следы галактики, поглощенной Млечным Путем Найдены следы галактики, поглощенной Млечным Путем

Как крупные галактики пожирают карликовых сородичей?

Популярная механика
Имперские амбиции и рикошет санкций: почему российские стартапы не «выстреливают» на международном рынке Имперские амбиции и рикошет санкций: почему российские стартапы не «выстреливают» на международном рынке

Почему родина стартапа имеет огромное влияние на его международный потенциал

Forbes
Ученые построили модель оползней, вызывающих цунами Ученые построили модель оползней, вызывающих цунами

Ученые смоделировали оползневые цунами

Популярная механика
Новая Афродита Новая Афродита

Топ-модель Кэндис Сванепул о том, как питаться, заниматься спортом, принять себя

Vogue
Алиса Гребенщикова: «Я – королева душевных переживаний!» Алиса Гребенщикова: «Я – королева душевных переживаний!»

Алиса Гребенщикова рассказала о своей открытости в жизни и на сцене

Здоровье
Борщ, минет, психоанализ: почему на нас возлагают ответственность за мужчин Борщ, минет, психоанализ: почему на нас возлагают ответственность за мужчин

Общество, семья и культура делают мужчин несамостоятельными: как быть женщинам

Cosmopolitan
Мозг человека оказался с рождения предрасположен к зрительному восприятию букв и слов Мозг человека оказался с рождения предрасположен к зрительному восприятию букв и слов

Люди рождаются с зоной зрительной коры

N+1
Открыть в приложении