Forskere fra University of Syracuse har laget en uvanlig teknologi som lar vann "fryse" mens det koker, noe som i fremtiden vil tillate å forstå hvordan vann får koke i rommet og hvordan man kan forbedre driften av flytende kjølesystemer for elektronikk.
Amerikanske forskere har utviklet en teknologi som bokstavelig talt lar deg pause kokeprosessen ved å forhindre at det dannes bobler inne i den kokende væsken, ifølge en artikkel publisert i Scientific Reports.
“Denne teknologien vil gjøre det mulig for oss å analysere kokeprosessen på vann på det mest grunnleggende nivået. Å forstå det vil tillate oss å lage overflater som lar oss oppnå maksimal varmeoverføring, samt forstå hvordan vi kan få vann til å koke i null tyngdekraft, der fraværet av tyngdekraft fører til opphopning av bobler på den oppvarmede overflaten, sier Shalabh Maroo fra University of the City. Syracuse (USA).
Maru og kollegene lærte å slutte å koke takket være to ting - en spesiell laser og en spesiell silisiumvarmerplate, som samspillet med laserstrålen forhindret dannelse av bobler i vannet.
Forskere sier at prosessen med utseendet av bobler med damp inne i en kokende væske forblir et mysterium for fysikere: De er ennå ikke helt sikre på at de vet hvordan faseovergangen skjer mellom væske eller gassformet vann eller andre stoffer, som bestemmer størrelsen og andre. egenskapene til bobler.
Dampbobler, ifølge Maru, dannes i bunnen av et oppvarmet kar, der de vokser og stiger deretter til overflaten. Deres egenskaper, bemerker forskeren, avhenger av hvordan det tynne vannlaget som skiller bunnen av karet fra bunnen av boblen er anordnet. Studien av dette laget har hittil vært tilnærmet umulig på grunn av bobleformasjonen og mangelen på riktige instrumenter for å observere dem.
En gruppe fysikere ledet av Maru klarte å "fryse" prosessen med dampdannelse ved å bestråle en plate med tre lag - rent silisiumoksyd, gull og silikonglass, som ligger i bunnen av et kar med varmt, men ikke kokende vann, ved bruk av ultra-korte laserpulser.
Salgsfremmende video:
Med konstant "laserbombardement" vises det en dampboble på overflaten av denne platen, som vil forbli "limt" på den i timevis mens forskere fortsetter å bestråle silisiums "sandwich".
Å observere denne "frosne" dampboblen har allerede hjulpet fysikere med å avdekke flere interessante og tidligere ukjente trekk ved hvordan vann koker. For eksempel har forskere funnet ut at strukturen i laget mellom boblen og bunnen av fartøyet avhenger av oppvarmingsgraden - jo høyere temperatur, desto tynnere vil dette laget være.
Når et visst merke er nådd, deles det dessuten inn i tre forskjellige regioner - en tørr flekk vises i den sentrale delen, og i kantene er det to soner med vannfordamping, der væsken blir til damp i henhold til to forskjellige scenarier. Studien deres, håper forskere, vil bidra til å lage nye ultraeffektive kjølesystemer, og vil også tillate mannskapet på ISS og andre romstasjoner og skip å drikke varm te eller kaffe, kokende vann i verdensrommet.
