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

Персональный рай. Как войти в зону комфорта Персональный рай. Как войти в зону комфорта

Персональный рай. Как войти в зону комфорта

Forbes
Магнитный бит перевернули за рекордное время Магнитный бит перевернули за рекордное время

В будущем магнитные носители информации будут быстрее и энергоэффективнее

N+1
Где лечиться? Где лечиться?

В какую поликлинику идти – государственную или частную

Домашний Очаг
«Оглашать не будем» «Оглашать не будем»

Об опознании тела Гитлера и расследовании обстоятельств его смерти

Дилетант
«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
Как обустроить домашний кабинет. Советы дизайнеров Как обустроить домашний кабинет. Советы дизайнеров

Дизайнеры рассказали, на что следует обращать внимание, обустраивая офис в доме

РБК
Как справиться с гневом: 10 способов перестать быть вспыльчивым злюкой Как справиться с гневом: 10 способов перестать быть вспыльчивым злюкой

Советы по контролю гнева и раздражительности и осознанию своих негативных эмоций

Playboy
За что нас не любят и почему это не наши проблемы За что нас не любят и почему это не наши проблемы

Узнавать, что кому-то не нравишься, всегда неприятно

Psychologies
#FreeBritney: есть ли у фанатов Бритни Спирс повод беспокоиться и сколько на самом деле зарабатывает певица #FreeBritney: есть ли у фанатов Бритни Спирс повод беспокоиться и сколько на самом деле зарабатывает певица

Почему Бритни нет в новом рейтинге Forbes самых успешных self-made женщин

Forbes
9 фактов о первом «Запорожце» 9 фактов о первом «Запорожце»

Внезапные факты о культовом советском автомобиле

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

Получилось ли у нас стать хорошими родителями?

Домашний Очаг
Ссора с Ричардом Гиром из-за курицы и еще 9 фактов из жизни Сильвестра Сталлоне Ссора с Ричардом Гиром из-за курицы и еще 9 фактов из жизни Сильвестра Сталлоне

Сильвестр Сталлоне — лицо сразу нескольких десятилетий голливудских боевиков

Cosmopolitan
Что такое неопреппи и почему вам стоит больше узнать о нем Что такое неопреппи и почему вам стоит больше узнать о нем

Стиль преппи – это своего рода самая безопасная гавань мира моды

GQ
7 инноваций, которые построили Древний Рим 7 инноваций, которые построили Древний Рим

Как думаете, что общего у общественного туалета, газеты и патруля ДПС?

Популярная механика
Что будет, если вы случайно уничтожите бесценный артефакт в музее Что будет, если вы случайно уничтожите бесценный артефакт в музее

Что ждет неуклюжих любителей искусства и вандалов в музеях?

Популярная механика
Отрывок из книги Анатолия Рясова «В молчании» Отрывок из книги Анатолия Рясова «В молчании»

Фрагмент книги Анатолия Рясова «В молчании» (издательство ArsisBooks)

СНОБ
Город-сказка, город-мечта Город-сказка, город-мечта

Как поменяются правила жизни в мегаполисах будущего?

GQ
Периоды детского развития: от 1 года до 3 лет Периоды детского развития: от 1 года до 3 лет

Что происходит с ребенком в возрасте от года до трех и как себя вести родителям

Psychologies
Французская сюита Французская сюита

Актриса Лили Тайеб перебирается на просторы мирового кино

Vogue
Партия продолжается... Партия продолжается...

В основу мюзикла «Шахматы» могла лечь история матча между Спасским и Фишером

Караван историй
Лица необщих выражений Лица необщих выражений

Сарра Лебедева — большой советский скульптор странной судьбы

Weekend
Из кино — в жизнь: 7 главных трендов мужской моды с комментариями экспертов по стилю Из кино — в жизнь: 7 главных трендов мужской моды с комментариями экспертов по стилю

Хочешь выглядеть максимально круто?

Playboy
21 факт о новом электромобиле GMC Hummer EV 21 факт о новом электромобиле GMC Hummer EV

Возрождение бренда Hummer — возможно, главная автомобильная новость 2020 года

Популярная механика
Как быстро научиться работать с электронными схемами Как быстро научиться работать с электронными схемами

Создание электронных схем — входной билет в мир современной электроники

Популярная механика
Писатели утверждают, что человечество прошло точку невозврата Писатели утверждают, что человечество прошло точку невозврата

Во всем, что будет дальше, мы должны винить только себя

GQ
Сделать татуировку, чтобы лучше понять себя Сделать татуировку, чтобы лучше понять себя

На что ориентироваться при создании персонального имиджа?

Psychologies
Командир нашелся! Командир нашелся!

Что такое перевернутая иерархия в семье и почему она возникает

Лиза
Тамара Гвердцители: Тамара Гвердцители:

Большое интервью с Тамарой Гвердцители

Караван историй
Как правильно разморозить холодильник: инструкции и лайфхаки для хозяек Как правильно разморозить холодильник: инструкции и лайфхаки для хозяек

Чтобы холодильник прослужил дольше, его нужно правильно размораживать

Cosmopolitan
Открыть в приложении