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

Александр Великий Александр Великий

Македонец, покоривший мир

kiozk originals
Платон в штаб-квартире Google Платон в штаб-квартире Google

Почему философия все еще остается с нами

kiozk originals
Богатый папа, бедный папа Богатый папа, бедный папа

Чему учат детей богатые родители – и не учат бедные

kiozk originals
Путешествие на выходные: что посмотреть в Калининграде и рядом с ним Путешествие на выходные: что посмотреть в Калининграде и рядом с ним

Главные локации, наверное, самого европейского города России

Esquire
«Сердце из стекла» — автобиография легендарной солистки группы Blondie Дебби Харри. Публикуем ее фрагмент «Сердце из стекла» — автобиография легендарной солистки группы Blondie Дебби Харри. Публикуем ее фрагмент

Отрывок из автобиографии Дебби Харри, в котором она узнает о смерти Уорхола

Esquire
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
Секреты воров-домушников: чем отличаются дверные замки Секреты воров-домушников: чем отличаются дверные замки

Эта статья поможет сделать ваш дом безопаснее

Популярная механика
«Реквиему по мечте» — 20 лет. Вспоминаем самый прямолинейный и человечный фильм Даррена Аронофски «Реквиему по мечте» — 20 лет. Вспоминаем самый прямолинейный и человечный фильм Даррена Аронофски

«Реквием по мечте» — мрачное предупреждение поколению нежных мечтателей

Esquire
Starlite: загадочный материал, рецепт которого был унесен в могилу Starlite: загадочный материал, рецепт которого был унесен в могилу

Создатель Starlite скончался, так и не раскрыв секретную рецептуру материала

Популярная механика
Матти Фридман: Безродные шпионы Матти Фридман: Безродные шпионы

Отрывок из книги Матти Фридмана о создании разведывательной службы Израиля

СНОБ
Людмила Петрановская: «Новое поколение получилось отличным» Людмила Петрановская: «Новое поколение получилось отличным»

Получилось ли у нас стать хорошими родителями?

Домашний Очаг
Тратить все твои деньги вместе Тратить все твои деньги вместе

Научиться говорить с партнером о финансах, чтобы поддержать отношения

Psychologies
7 отличных видеоигр, которые можно пройти за 3 часа 7 отличных видеоигр, которые можно пройти за 3 часа

Игры для тех, кто не хочет или не может тратить много времени на прохождение

Популярная механика
Алкогений: Григорий Распутин Алкогений: Григорий Распутин

Распутин был не только greatest love machine, но и ее greatest drinking machine

Maxim
5 самых крутых автомобилей из фильмов: часть 2 5 самых крутых автомобилей из фильмов: часть 2

Автомобили, ставшие иконами киноиндустрии и полноправными героями фильмов

Популярная механика
Николай Губенко. На скоростях Николай Губенко. На скоростях

Друзья и коллеги вспоминают Николая Губенко

Караван историй
Вожди не играют в театр. Почему Владимир Путин боится проявлять эмоции Вожди не играют в театр. Почему Владимир Путин боится проявлять эмоции

Демонстрацию семейных ценностей президент России считает не более чем показухой

СНОБ
5 советов, которые помогут не выгореть в приложениях для знакомств 5 советов, которые помогут не выгореть в приложениях для знакомств

Почему мы не можем остановиться на ком-то одном и продолжаем искать?

Psychologies
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
«Время живых машин. Биологическая революция в технологиях» «Время живых машин. Биологическая революция в технологиях»

Отрывок из книги Сьюзан Хокфилд о том, как биология и инженерия изменят мир

N+1
«Как это бывает в сложное, смутное время, стреляли везде, днем и ночью»: отрывок из мемуаров Шойгу о событиях 1993-го и конфликте на Северном Кавказе «Как это бывает в сложное, смутное время, стреляли везде, днем и ночью»: отрывок из мемуаров Шойгу о событиях 1993-го и конфликте на Северном Кавказе

Две главы из книги — о событиях 1993 года и конфликте на Северном Кавказе

Forbes
«Как квакеры спасали Россию» «Как квакеры спасали Россию»

Работа квакерской миссии, заставшей революцию 1917 года в Бузулукском уезде

N+1
«Аудиалов», «визуалов» и «кинестетиков» не бывает «Аудиалов», «визуалов» и «кинестетиков» не бывает

Ученые развенчивают популярные мифы о мозге и обучении, в которые мы верим

Psychologies
Путешествие на выходные: Русский Версаль Путешествие на выходные: Русский Версаль

Путешествие в прошлое

Seasons of life
Невидимая рука Страсбурга: зачем России Европейский суд по правам человека Невидимая рука Страсбурга: зачем России Европейский суд по правам человека

Влияние ЕСПЧ на российское правосудие весьма значительно

Forbes
Оборотень в хиджабе Оборотень в хиджабе

«Наркомама», в которой Изабель Юппер реабилитирует французский нуар

Weekend
Дороги-пути Дороги-пути

Почему человек в современном мире готов идти сотни километров?

Seasons of life
Тренировки, правильное питание, медитации и красота: что нужно мозгу Тренировки, правильное питание, медитации и красота: что нужно мозгу

Как на мозг влияют практики медитации, а также фастфуд, печенье и круассаны

РБК
Как придумать имя компании: 4 совета по неймингу от экспертов Как придумать имя компании: 4 совета по неймингу от экспертов

Как создать запоминающееся название для бренда

Playboy
Почему подсчет калорий — опасная практика и как похудеть без диет Почему подсчет калорий — опасная практика и как похудеть без диет

Почему диеты не всегда работают, а некоторые, наоборот, приносят вред

РБК
Открыть в приложении