Znanstvenici sa Sveučilišta u Syracuse stvorili su neobičnu tehnologiju koja omogućuje da voda "zamrzne" dok ključa, što će u budućnosti omogućiti razumijevanje načina na koji voda proključa u prostoru i kako poboljšati rad tekućih rashladnih sustava za elektroniku.
Američki znanstvenici razvili su tehnologiju koja vam doslovno omogućuje pauziranje procesa vrenja, sprečavajući stvaranje mjehurića unutar kipuće tekućine, navodi se u članku objavljenom u časopisu Scientific Reports.
„Ova tehnologija će nam omogućiti analizu procesa ključanja vode na najosnovnijoj razini. Razumijevanje toga omogućit će nam da stvorimo površine koje nam omogućuju postizanje maksimalnog prijenosa topline, kao i razumjeti kako možemo natjerati vodu da ključa u nultoj gravitaciji, gdje odsutnost gravitacije dovodi do nakupljanja mjehurića na grijanoj površini “, rekao je Shalabh Maroo sa sveučilišta u gradu. Sirakuza (SAD).
Maru i njegove kolege naučili su kako prestati ključati zahvaljujući dvije stvari - posebnom laseru i posebnoj pločici s grijačem od silikona, čija je interakcija s laserskom zrakom spriječila stvaranje mjehurića u vodi.
Znanstvenici kažu da postupak pojave mjehurića s parom unutar kipuće tekućine ostaje misterija za fizičare: još uvijek nisu potpuno sigurni da znaju kako se događa fazni prijelaz između tekućeg i plinovitog stanja vode ili drugih tvari, što određuje veličinu i druge. svojstva mjehurića.
Mjehurići pare, prema Maru, formiraju se na dnu grijane posude, gdje rastu i zatim se izdižu na površinu. Njihova svojstva, napominje znanstvenik, ovise o rasporedu tankog vodenog sloja koji odvaja dno posude od dna mjehurića. Proučavanje ovog sloja do danas je gotovo nemoguće zbog brzine stvaranja mjehurića i nedostatka odgovarajućih instrumenata za njihovo promatranje.
Skupina fizičara na čelu s Maru uspjela je "zamrznuti" proces stvaranja pare ozračivanjem ploče od tri sloja - čistog silicijevog oksida, zlata i silikonskog stakla, smještenog na dnu posude vrućom, ali ne kipućom vodom, pomoću ultra kratkih laserskih impulsa.
Promotivni video:
Stalnim "laserskim bombardiranjem" na površini ove ploče pojavljuje se mjehurić pare koji će satima ostati "zalijepljen" sve dok znanstvenici i dalje zrače silicijskim "sendvičem".
Promatranje ovog „smrznutog“mjehurića para već je pomoglo fizičarima da otkriju nekoliko zanimljivih i dosad nepoznatih značajki kako voda ključa. Na primjer, znanstvenici su otkrili da struktura sloja između mjehurića i dna posude ovisi o stupnju zagrijavanja - što je viša temperatura, taj će sloj biti tanji.
Štoviše, kad se dosegne određena oznaka, ona se dijeli na tri različita područja - u njenom središnjem dijelu pojavljuje se suha točka, a na rubovima postoje dvije zone isparavanja vode, u kojima se tekućina pretvara u paru prema dva različita scenarija. Njihova studija, nadaju se znanstvenici, pomoći će u stvaranju novih ultra učinkovitih rashladnih sustava, a također će omogućiti posadi ISS-a i drugih svemirskih stanica i brodova da piju vrući čaj ili kavu, kipuću vodu u svemiru.