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

Операция «Преемник» началась? Версия ответа на вопрос, почему Шойгу стал так много выступать по «путинским» темам Операция «Преемник» началась? Версия ответа на вопрос, почему Шойгу стал так много выступать по «путинским» темам

Путин готовит себе преемника?

СНОБ
Неочевидная Япония: лисья деревня с ручными кицунэ, Великие будды и горячие источники Хоккайдо Неочевидная Япония: лисья деревня с ручными кицунэ, Великие будды и горячие источники Хоккайдо

Япония хранит в себе много удивительных явлений и мест

Forbes
Где лечиться? Где лечиться?

В какую поликлинику идти – государственную или частную

Домашний Очаг
13 самых частых проблем в браке, с которыми сталкивается большинство пар 13 самых частых проблем в браке, с которыми сталкивается большинство пар

В браках часто что-то идет не так

Playboy
Светлана Чупшева: «Создателем трендов может быть любой человек» Светлана Чупшева: «Создателем трендов может быть любой человек»

Светлана Чупшева возглавляет Агентство стратегических инициатив с 2017 года

РБК
Из столицы в столицу: где правил Иван Грозный Из столицы в столицу: где правил Иван Грозный

Автомобильный маршрут от Москвы до города Александрова — столицы Ивана Грозного

Популярная механика
Как справиться с циститом и прогнать холод из тела: секреты даосских практик Как справиться с циститом и прогнать холод из тела: секреты даосских практик

Как наше тело копит холод, чем это грозит и что с этим делать

Psychologies
Как осветлить волосы в домашних условиях быстро и безопасно Как осветлить волосы в домашних условиях быстро и безопасно

Полный гид по всем способам осветления волос!

Cosmopolitan
Артист балета и еще 9 фактов из жизни Данилы Козловского, о которых вы не знали Артист балета и еще 9 фактов из жизни Данилы Козловского, о которых вы не знали

В Даниле Козловском, помимо потрясающей внешности и харизмы, есть еще доброта

Cosmopolitan
11 малоизвестных фактов о первой высадке человека на Луну 11 малоизвестных фактов о первой высадке человека на Луну

Во сколько обошелся полет “Аполлон-11”, как пахнет лунная пыль?

Популярная механика
Родина не мила: Собчак, Литвинова и еще 5 звезд, которые критикуют Россию Родина не мила: Собчак, Литвинова и еще 5 звезд, которые критикуют Россию

Патриотизм - это не всегда восхищение собственной страной

Cosmopolitan

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

Esquire
Сыр, пир и мир в медицинской маске Сыр, пир и мир в медицинской маске

Почему гостей истринского сырного фестиваля пугали цены на вино

Forbes
С высокими сапогами и поясом: 8 самых модных способов носить пальто осенью-2020 С высокими сапогами и поясом: 8 самых модных способов носить пальто осенью-2020

Как носить осенне пальто и всегда выглядеть в нем стильно

Cosmopolitan
9 экстремальных навыков, которые актеры приобрели для ролей 9 экстремальных навыков, которые актеры приобрели для ролей

Неочевидные умения, которые актеры смогли приобрести во время съемок

Maxim
Занятия балетом и еще 9 фактов из жизни Жана-Клода Ван Дамма Занятия балетом и еще 9 фактов из жизни Жана-Клода Ван Дамма

Путь Жан-Клода Ван Дамма к славе был труден и тернист

Cosmopolitan
Как два программиста из России уехали в Долину, придумали простой конструктор для сбора аналитики и привлекли $6,2 млн Как два программиста из России уехали в Долину, придумали простой конструктор для сбора аналитики и привлекли $6,2 млн

Сегодня их продуктом пользуется около 70 000 человек по всему миру

Forbes
Секс, любовь и тактильный контакт: как они связаны? Секс, любовь и тактильный контакт: как они связаны?

Прикосновения — особая форма общения

Psychologies
Что такое осень? Что такое осень?

Время для неспешных прогулок, размышлений, свиданий и ярких фотографий...

Лиза
6 типов энергетических вампиров, которых нужно избегать (они тебя съедают) 6 типов энергетических вампиров, которых нужно избегать (они тебя съедают)

Такие люди опаснее вымышленных кровопийц

Playboy
Как полюбить учиться: 5 правил, которые помогут сохранить мотивацию Как полюбить учиться: 5 правил, которые помогут сохранить мотивацию

Как вернуть интерес к учебе и блеск в глазах?

Psychologies
Сама себе косметолог Сама себе косметолог

Домашние аналоги популярных салонных процедур для омоложения и выравнивания кожи

Лиза
Бычки вымели хвостами сперму конкурентов из гнезд Бычки вымели хвостами сперму конкурентов из гнезд

Это первый пример удаления спермы соперников у видов с внешним оплодотворением

N+1
Всё ему расскажу Всё ему расскажу

Многие наконец-то осознали, что обращаться к психотерапевту не стыдно

Cosmopolitan
Как снять свой фильм и не облажаться: подробный гид начинающего киношника Как снять свой фильм и не облажаться: подробный гид начинающего киношника

Заряжаемся уверенностью и начинаем снимать свой фильм

Playboy
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
Зомби среди нас: 5 реальных случаев из животного мира Зомби среди нас: 5 реальных случаев из животного мира

Реальные паразиты, превращающие в зомби представителей дикой природы

Популярная механика
6 необычных детективных сериалов 6 необычных детективных сериалов

Детективные сериалы порой способны преподносить сюрпризы

Maxim
«Слишком много и всегда недостаточно»: фрагмент скандальных мемуаров племянницы Трампа «Слишком много и всегда недостаточно»: фрагмент скандальных мемуаров племянницы Трампа

Отрывок из мемуаров Мэри Трамп «Слишком много и всегда недостаточно»

Esquire
4 российских бренда, которые делают крутые худи 4 российских бренда, которые делают крутые худи

Выбирайте, что вам ближе: стритвир, минимализм или детские рисунки

GQ
Открыть в приложении