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

В МГУ научились предсказывать разрушение вертолетных лопастей

В МГУ научились предсказывать разрушение вертолетных лопастей

Виртуальный мозг мухи научили торговать криптовалютой

Виртуальный мозг мухи научили торговать криптовалютой

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Создан фотонный сенсор, способный самостоятельно обрабатывать свет

Создан фотонный сенсор, способный самостоятельно обрабатывать свет

25 ведущих математиков мира предупредили об опасности гонки ИИ за сложными доказательствами

25 ведущих математиков мира предупредили об опасности гонки ИИ за сложными доказательствами

Глава Anthropic призвал мир замедлить гонку искусственного интеллекта

Глава Anthropic призвал мир замедлить гонку искусственного интеллекта

Ученые научились программировать свойства фильтров из природного сырья

Ученые научились программировать свойства фильтров из природного сырья

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

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

«Розовый шум» во время сна усиливает очистку мозга: новое исследование MIT

«Розовый шум» во время сна усиливает очистку мозга: новое исследование MIT

Травля медведей была привезена в Англию норманнами

Травля медведей была привезена в Англию норманнами

Китовая акула проплыла 54 700 км за 10 лет

Китовая акула проплыла 54 700 км за 10 лет

Эволюция – не слепой случай: ученые обнаружили скрытый «компас» в геноме

Эволюция – не слепой случай: ученые обнаружили скрытый «компас» в геноме