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

Артефакты: 5 удивительных произведений палеолитического искусства, найденных в России Артефакты: 5 удивительных произведений палеолитического искусства, найденных в России

Произведения древних художников, найденные в России

Вокруг света
10 фактов о Питере Джексоне 10 фактов о Питере Джексоне

Что интересного происходило в жизни повелителя хоббитов и дрессировщика драконов

Maxim
Богатый папа, бедный папа Богатый папа, бедный папа

Чему учат детей богатые родители – и не учат бедные

kiozk originals
Палеонтологи реконструировали диету 17 родов птерозавров по трещинам на зубах Палеонтологи реконструировали диету 17 родов птерозавров по трещинам на зубах

Птерозавры в ходе эволюции приспособились к питанию рыбой

N+1
Miyagi Miyagi

Что рэпер Miyagi думает о русском хип-хопе, дорогих студиях и лейблах

ЖАРА Magazine
Мэвл. Всё по-простому Мэвл. Всё по-простому

Мэвл рассказал, как не стал бизнесменом и почему мама рыдает над его песнями

ЖАРА Magazine
Водный ресурс Водный ресурс

Краткий гид по Кавказским Минеральным Водам

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

Прикосновения — особая форма общения

Psychologies
Bugatti сделала 1850-сильный гиперкар Bolide Bugatti сделала 1850-сильный гиперкар Bolide

Как может выглядеть бескомпромиссный автомобиль для гоночной трассы

Популярная механика
Зачем в России учиться ходить под парусом Зачем в России учиться ходить под парусом

Яхтинг – отличный спорт и нагрузка для мозга одновременно

GQ
11 способов удивить девушку в постели, которые ей понравятся 11 способов удивить девушку в постели, которые ей понравятся

Лучшие идеи, как доставить удовольствие партнерше во время занятий любовью

Playboy
Даосская система «пяти элементов»: как избавиться от осенней хандры Даосская система «пяти элементов»: как избавиться от осенней хандры

Как легко и быстро выйти из осенней хандры?

Psychologies
Аналитики рассказали, что должны делать лидеры компаний, чтобы добиться успеха в 2021 году Аналитики рассказали, что должны делать лидеры компаний, чтобы добиться успеха в 2021 году

Что могут сделать компании, чтобы сотрудники чувствовали себя комфортно?

Inc.
Режиссер Филипп Юрьев — о своем фильме Kitoboy, Чукотке и совпадениях Режиссер Филипп Юрьев — о своем фильме Kitoboy, Чукотке и совпадениях

Филипп Юрьев о Kitoboy — это настоящая одиссея, а не мрачный арт-хаус

РБК
8 клевых идей для интересных свиданий, на которых не придется платить 8 клевых идей для интересных свиданий, на которых не придется платить

Приятное времяпрепровождение не обязательно должно быть дорогим

Playboy
«Маленький ублюдок» — спорткар, оставлявший вдов «Маленький ублюдок» — спорткар, оставлявший вдов

Страшноватая история прекрасного автомобиля Porsche 550 Spyder

Maxim
Как стать оптимистом: 10 советов, которые помогут начать радоваться жизни Как стать оптимистом: 10 советов, которые помогут начать радоваться жизни

Полезные рекомендации, как изменить образ мыслей и настроиться на позитив

Playboy
Всему свое место Всему свое место

Как организовать пространство маленькой прихожей

Добрые советы
Ученые рассказали, какой будет еда в 2030 году Ученые рассказали, какой будет еда в 2030 году

Ученые о будущем продуктовой индустрии

Популярная механика
Первая помощь при инсульте: что делать до приезда врача Первая помощь при инсульте: что делать до приезда врача

Гид по оказанию первой помощи при инсульте

РБК
Непереводимость дистанции Непереводимость дистанции

Игорь Гулин о поэзии Луизы Глик

Weekend
Ярославна, королева Норвегии Ярославна, королева Норвегии

У Ярослава Мудрого были три дочери, и все три стали королевами

Дилетант
Эта земля была нашей Эта земля была нашей

Сегодня вместо сверхдержав своими ракетами меряются супербизнесмены

GQ
Vita nuova: Станислав Савицкий о восприятии искусства в эпоху online Vita nuova: Станислав Савицкий о восприятии искусства в эпоху online

Cпособно ли искусство быть самим собой без подлинников?

Школа Masters
Как фанатка Илона Маска стала звездой Уолл-стрит Как фанатка Илона Маска стала звездой Уолл-стрит

Кэти Вуд, создательница одной из самых быстрорастущих инвестиционных компаний

Forbes
Почему люди нарушают правила Почему люди нарушают правила

История о тех, кто придумал запреты, и о тех, кто их не соблюдает

Psychologies
Встречный вопрос Встречный вопрос

Что нового в индустрии виртуального дейтинга?

Robb Report
Как растянуть джинсы в домашних условиях Как растянуть джинсы в домашних условиях

Что делать, если любимые джинсы стали малы или сели после стирки?

Cosmopolitan
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
Элизабет Мосс: «Я была феминисткой с самых юных лет» Элизабет Мосс: «Я была феминисткой с самых юных лет»

Интервью с Элизабет Мосс о биографической драме «Ширли» и феминизме

Grazia
Открыть в приложении