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

Как собрать модный офисный гардероб Как собрать модный офисный гардероб

Пять модных комплектов одежды, которые сделают рабочие будни приятнее

Vogue
Как пульсар из системы Как пульсар из системы

Быстро вращающаяся звезда высосала почти всю материю из своей соседки

Популярная механика
Где лечиться? Где лечиться?

В какую поликлинику идти – государственную или частную

Домашний Очаг
Занимательная физика Занимательная физика

Мечта всех родителей – обучающие игрушки

Популярная механика
Когда пора к психологу Когда пора к психологу

Психологи рассказывают, как понять, что дружеская беседа уже не поможет

Psychologies
10 необычных Citroën 10 необычных Citroën

Citroën всегда славилась революционными дизайнерскими решениями

Популярная механика
Крепко сделано Крепко сделано

Загородный дом в стиле 1960-х с винтажной мебелью

SALON-Interior
Ты же девочка! Алина Фаркаш о том, как дискриминируют женщин, не замечая этого Ты же девочка! Алина Фаркаш о том, как дискриминируют женщин, не замечая этого

Как общество дискриминирует женщин и девочек

Cosmopolitan
Образ Франции в русском искусстве Образ Франции в русском искусстве

Как формировался противоречивый образ Франции в русском искусстве

Культура.РФ
Не вылечим, так помучаем: 7 необычных древних медицинских методов Не вылечим, так помучаем: 7 необычных древних медицинских методов

Медицина далеко не всегда была такой же гуманной, как и сейчас

Популярная механика
Александр Казаков: Зачем топ-менеджеры учатся играть на музыкальных инструментах Александр Казаков: Зачем топ-менеджеры учатся играть на музыкальных инструментах

Музыка — отличный инструмент для того, чтобы быть продуктивнее

СНОБ
Что такое сертификат 80 PLUS в описании блоков питания? Что такое сертификат 80 PLUS в описании блоков питания?

Стоит ли обращать внимание на отметку 80 PLUS в описании БП?

CHIP
Какой у меня талант? 7 способов раскрыть свой потенциал и найти себя Какой у меня талант? 7 способов раскрыть свой потенциал и найти себя

Без тщательного самоанализа тут не обойтись

Playboy
Cветочувствительный белок спас мышей от слепоты Cветочувствительный белок спас мышей от слепоты

Биологи смогли вернуть зрение слепым мышам

N+1
Вечные любовницы: борьба за счастье или соперничество с женой? Вечные любовницы: борьба за счастье или соперничество с женой?

Почему некоторые женщины годами остаются любовницами?

Psychologies
Сегодня или никогда? Сегодня или никогда?

Правда может как разрушить, так и скрепить отношения между людьми

Psychologies
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
«Про девяностые мы будем говорить до конца своих дней» «Про девяностые мы будем говорить до конца своих дней»

Интервью Валерия Тодоровского о его новом проекте «Гипноз»

Weekend
8 волнующих фактов о канкане 8 волнующих фактов о канкане

Пляши — сегодня день рожденья у канкана!

Maxim
Как объяснить паранормальные явления — от призраков до похищений пришельцами — с точки зрения науки и логики Как объяснить паранормальные явления — от призраков до похищений пришельцами — с точки зрения науки и логики

Почему мы верим в паранормальные явления?

Maxim
Погоня великих литовских князей Погоня великих литовских князей

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

Дилетант
Мифы о богах Мифы о богах

Рената Литвинова разговаривает с Дэмной Гвасалией о грехах, страстях и моде

Vogue
Самые известные Лизы XXI века Самые известные Лизы XXI века

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

Лиза
Образ Италии в русском искусстве Образ Италии в русском искусстве

Средиземноморские пейзажи, пышность Ренессанса и строгие античные традиции

Культура.РФ
Мама+баба Мама+баба

Что делать, если ребенок воспитывается в неполной семье?

Добрые советы
6 стереотипов о мужчинах и женщинах, подтвержденных наукой 6 стереотипов о мужчинах и женщинах, подтвержденных наукой

Не спорьте, когда в очередной раз услышите эти факты о мужчинах и женщинах

Популярная механика
Бумажный театр: непроза. Отрывок из книги Бумажный театр: непроза. Отрывок из книги

Фрагмент новой книги Людмилы Улицкой

СНОБ
Протоклетки сохранили химический состав при выпаривании Протоклетки сохранили химический состав при выпаривании

Коацерватные капли оказались устойчивы к чередование сухих и влажных условий

N+1
Филипп Киркоров Филипп Киркоров

Блиц с Филиппом Киркоровым на самые сокровенные темы

ЖАРА Magazine
Оттеночная стоимость Оттеночная стоимость

Институту Pantone принадлежат все цвета и оттенки, которые вы когда-либо видели

GQ
Открыть в приложении