Novo istraživanje moglo bi učiniti tako male kapljice tako da su nevidljive

The design of the universe | George Smoot (Lipanj 2019).

Anonim

Boljim razumijevanjem ponašanja vode u najmanjoj formi, profesor Virginia Tech i njegov dodiplomski student mogli su poboljšati učinkovitost uklanjanja kondenzacije na glavni način.

Jonathan Boreyko, docent na Odsjeku za biomedicinsko inženjerstvo i mehaniku u Tehničkom fakultetu Sveučilišta u Virginiji, proučavao je "skakanje" kapljica od rose otkako je otkrio fenomen u diplomskoj školi.

Prema Boreyku, kapi rose zamjenjuju se samo od površina koje odbijaju vodu kad dostignu dovoljno veliku veličinu - oko 10 mikrometara - ali nije bilo jasno zašto dok Boreyko i njegovi učenici nisu otkrili otkriće koje će uskoro biti objavljeno u časopisu "High Impact Journal" ACS Nano.

U Boreykovom laboratoriju, tada dodiplomski Megan Mulroe eksperimentirao je s površinom silicijskih čipova kako bi vidio kako nanoskopska topografija površine može utjecati na sposobnost kondenzacije skakanja.

Stvaranjem i ispitivanjem šest različitih vrsta površina pokrivenih tzv. Nanopilterima - podsjećajući na stalagmite na špiljskom podu - Mulroe je utvrdio da se kritična veličina kapljice skakanja može fino podesiti na temelju visine, promjera i visine nanopillars.

"Ovi rezultati, u korelaciji s teorijskim modelom, pokazali su da je usko grlo za skakanje kako kapljice nakupljaju na površini nakon što nastanu", rekao je Boreyko.

U osnovi, kada su nanopilari visoki i vitki, kapljice formirane unutar i na pukotinama mogu skočiti s površine na mnogo manjoj veličini, do dva mikrometra. Isto tako, kratki i stalni stupovi povećavaju veličinu kapljice potrebnu za skakanje do 20 mikrometara u slučaju Mulroeovog eksperimenta.

Dok se pojave fenomena kapljica kapljica, najučinkovitiji oblik uklanjanja kondenzata, sposobnost ugađanja veličine kapljica može omogućiti poboljšanu učinkovitost uklanjanja kondenzacije sa površina.

"Očekujemo da će ti rezultati omogućiti maksimiziranje učinkovitosti kondenzatora kapljica i kapljica, što bi moglo učiniti učinkovitost elektrana i omogućiti robusne površine protiv zamagljivanja i samočišćenja", rekao je Boreyko. "Krajnji je cilj za sve kapljice rose koja se formiraju na površini kako bi se skočile prije nego što su čak i vidljive u oku."

Mulroe, koji je bio prvi autor na papiru, proveo je sve eksperimente, dok je diplomirani student Farzad Ahmadi, koji se bavio Ph.D. u inženjerskoj mehanici, potkrijepio nalaz s teorijskim modelom.

Istraživanje će biti objavljeno 31. srpnja u ACS Nano.

menu
menu