Достигнута левитация воды при высоких температурах

Данное открытие прокладывает путь для создания более эффективных систем охлаждения, что пригодится на электростанциях и в электронике.

Достигнута левитация воды при высоких температурах

Физики из Вирджинского политехнического института и университета штата (Virginia Polytechnic Institute and State University) открыли новый способ левитации воды, детально изученный еще около 300 лет назад Иоганном Готлобом Лейденфростом. Это открытие позволяет значительно снизить температуру, при которой капли воды начинают летать над охлаждаемой поверхностью. Данное достижение может улучшить эффективность теплоотвода в системах водяного охлаждения, таких как атомные реакторы.

Эффект Лейденфроста заключается в том, что паровая прослойка между каплей жидкости и перегретой поверхностью служит теплоизолятором, заставляя каплю парить над поверхностью. В критических ситуациях это может привести к взрывам пара, что недопустимо в ядерных реакторах и в целом при эксплуатации охлаждающих систем.

Достигнута левитация воды при высоких температурах

Исследователи из Вирджинии стремились создать условия, способствующие безопасной передаче тепла от охлаждаемой поверхности к жидкости, чтобы снизить риск взрывного парообразования, который возрастает с увеличением температуры среды.

Мы ожидали, что микропилляры изменят поведение этого известного эффекта Лейденфроста, но результаты превзошли наши ожидания. Наблюдаемые взаимодействия пузырьков пара и капель стали большим открытием в области теплопередачи при кипении.

Разработанная учеными охлаждаемая поверхность состоит из сотен крошечных столбиков высотой около 0,08 мм, расположенных сеткой с шагом ячейки около 0,12 мм. Капля воды на такой поверхности покрывает около 100 столбиков. Эти столбики, вдавливаясь в каплю, способствуют её более быстрому закипанию. В результате, эффект левитации проявляется значительно быстрее и при температуре всего 130 °C вместо обычных 230 °C для плоских поверхностей.

Это открытие можно применить в различных областях, где используется жидкостное охлаждение, включая компьютерные системы и особенно суперкомпьютеры, которые всё чаще размещаются на атомных электростанциях из-за их возросшего потребления энергии.

Читайте также

Цифровая модель показала места опасных нагрузок в авиационных турбинах

Цифровая модель показала места опасных нагрузок в авиационных турбинах

Российские ученые создали ИИ, заменяющий тесты лекарств на животных

Российские ученые создали ИИ, заменяющий тесты лекарств на животных

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

В России начали серийно производить мобильные электроподстанции

В России начали серийно производить мобильные электроподстанции

В Китае создали датчик, позволяющий роботам «чувствовать» предметы без прикосновения

В Китае создали датчик, позволяющий роботам «чувствовать» предметы без прикосновения

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Гипоаллергенные собаки стали реальностью благодаря генной модификации

Гипоаллергенные собаки стали реальностью благодаря генной модификации

Создается искусственный интеллект для обнаружения утечек газа

Создается искусственный интеллект для обнаружения утечек газа

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

Тест на 10 000 часов показал, что современные OLED-телевизоры все еще подвержены выгоранию

Тест на 10 000 часов показал, что современные OLED-телевизоры все еще подвержены выгоранию

NASA предложили отправить миниатюрных аэроботов в пещеры Титана

NASA предложили отправить миниатюрных аэроботов в пещеры Титана

Физики РАН указали на ошибку в исследованиях гибридных сверхпроводников

Физики РАН указали на ошибку в исследованиях гибридных сверхпроводников