Oamenii de știință de la Universitatea din Siracusa au creat o tehnologie neobișnuită care permite apei să „înghețe” în timp ce fierbe, ceea ce va permite în viitor să înțeleagă cum să facă apa să fiarbă în spațiu și cum să îmbunătățească funcționarea sistemelor de răcire cu lichide pentru electronice.
Oamenii de știință americani au dezvoltat o tehnologie care vă permite, literalmente, să întrerupeți procesul de fierbere, împiedicând formarea de bule în interiorul lichidului clocotit, potrivit unui articol publicat în Scientific Reports.
„Această tehnologie ne va permite să analizăm procesul de fierbere a apei la cel mai fundamental nivel. Înțelegerea acesteia ne va permite să creăm suprafețe care să ne permită să obținem un transfer maxim de căldură, precum și să înțelegem cum putem face ca apa să fiarbă la o gravitație zero, unde absența gravitației duce la acumularea de bule pe suprafața încălzită , a spus Shalabh Maroo, de la Universitatea din oraș. Syracuse (SUA).
Maru și colegii săi au învățat cum să oprească fierberea datorită două lucruri - un laser special și o placă specială de încălzire cu siliciu, a cărei interacțiune cu fasciculul laser a împiedicat formarea de bule în apă.
Oamenii de știință spun că procesul apariției bulelor cu abur în interiorul unui lichid care fierbe rămâne un mister pentru fizicieni: încă nu sunt complet siguri că știu cum se produce tranziția de fază între starea lichidă și gazoasă a apei sau a altor substanțe, ceea ce determină mărimea și altele. proprietățile bulelor.
Bulele de abur, conform Maru, se formează în partea de jos a unui vas încălzit, unde cresc și apoi se ridică la suprafață. Proprietățile lor, observă omul de știință, depind de modul în care stratul subțire de apă care separă fundul vasului de fundul bulei este dispus. Studiul acestui strat a fost practic imposibil de dat din cauza ratei de formare a bulelor și a lipsei de instrumente adecvate pentru a le respecta.
Un grup de fizicieni conduși de Maru a reușit să „înghețe” procesul de formare a vaporilor prin iradierea unei plăci de trei straturi - oxid de siliciu pur, aur și sticlă de silicon, amplasată în partea de jos a unui vas cu apă fierbinte, dar nu fierbere, folosind impulsuri laser ultra-scurte.
Video promotional:
Cu un „bombardament cu laser” constant, pe suprafața acestei plăci apare o bulă de aburi, care va rămâne „lipită” timp de câteva ore, în timp ce oamenii de știință continuă să iradieze „sandvișul” de siliciu.
Observarea acestei bule de vapori „înghețate” i-a ajutat deja pe fizicieni să descopere mai multe trăsături interesante și necunoscute anterior ale modului în care fierbe apa. De exemplu, oamenii de știință au descoperit că structura stratului dintre bulă și fundul vasului depinde de gradul de încălzire - cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât acest strat va fi mai subțire.
Mai mult, atunci când se ajunge la o anumită marcă, acesta este împărțit în trei regiuni diferite - o parte uscată apare în partea sa centrală, iar la margini există două zone de evaporare a apei, în care lichidul se transformă în vapori conform a două scenarii diferite. Studiul lor, speră oamenii de știință, va ajuta la crearea de noi sisteme de răcire ultra-eficiente și va permite, de asemenea, echipajului ISS și al altor stații spațiale și nave să bea ceai fierbinte sau cafea, fierbând apa în spațiu.
