Термокапиллярное движение ускорила промасленная поверхность — Naked Science
4 минуты
Редакция

Термокапиллярное движение ускорила промасленная поверхность

Международная группа ученых нашла способ ускорить термокапиллярное движение в пять раз при меньшем интервале температур. Результаты работы представлены в журнале Physical Review Fluids.

dew_2
©Wikipedia

Термокапиллярным называют горизонтальное движение капель по траектории, которая управляется за счет искусственного перепада температур. В основе явления лежит эффект Марангони — перенос вещества вдоль границы раздела двух сред на фоне разницы поверхностного натяжения. Иллюстрацией эффекта являются «слезы вина», когда после вращения бокала с вином на его внутренних стенках остаются капли этанола, стекающие медленнее остальной жидкости.

 

Существующие способы термпокапиллярного движения предполагают использование как поверхности твердой подложки. При этом даже для перемещения капли на низкой скорости для этого требуется градиент температур более 2 кельвинов на миллиметр. Это ограничение делает известные способы непригодными для большинства приложений. К последним относятся технологии антиобледенения, самоочищающиеся поверхности, высокоэффективные конденсаторы.

 

В новой работе ученые использовали вместо подложки смазочный материал — масло, — которым пропитывалась поверхность. В результате общее поверхностное натяжение и площадь контакта капель воды с поверхностью увеличилось, что позволило повысить скорость термпокапиллярного движения по меньшей мере в пять раз — до 6,5 миллиметра в секунду. Необходимый для этого градиент температур составил не более 2 кельвинов на миллиметр.

 

Вместе с тем авторы показали, что метод не подходит для сверхгидрофобных поверхностей. Площадь контакта капель с последними была недостаточна для рассматриваемых интервалов температур. Примером такой поверхности являются листья и лепестки растений рода Лотос (Nelumbo): попадая на них, капли стремятся уменьшить площадь и собираются в сферическую форму. К синтетическим сверхгидрофобным материалам относится нанопин-пленка.

 

Ученые подчеркнули, что предложенный метод, однако, позволяет количественно прогнозировать силы и скорость движения жидкости в рамках эффекта Марангони. Прежние техники такой возможности не предусматривали.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Позавчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: