Танець крапель. Вчені відкрили новий спосіб змусити воду левітувати
Вода може левітувати на розпеченій поверхні: з цим ефектом стикався кожен з нас під час приготування їжі на пательні. Однак вчені знайшли спосіб змусити рідину робити це й за нижчої температури.
Науці відомо про ефект Ляйденфроста, явище, при якому рідина в контакті з тілом, що має температуру значно вищу за точку кипіння цієї рідини, створює ізоляційний шар пари, який запобігає швидкому викіпанню рідини, ще з 18 століття. Щоб спостерігати його, потрібно, щоб поверхня була достатньо теплою, щоб вода миттєво утворювала пару при контакті, але недостатньо для того, що уся крапля миттєво випарувалася.
Команда вчених з Вірджинії розробила спосіб знизити температуру, при якій відбувається цей маленький танець води. Для цього вони використали поверхню з мікроскопічною текстурою, яка передає тепло до крапель ефективніше.
Як вони описали у статті, опубліковані у Nature Physics, поверхня, розроблена ними, складається з сотень крихітних стовпчиків висотою приблизно 0,08 міліметра (приблизно з людську волосину). Вони розташовані у вигляді сітки на відстані приблизно 0,12 міліметра. При розміщенні на поверхні крапля води покриває близько 100 стовпів. Стовпи тиснуть на краплю води, надаючи більше тепла внутрішньому простору та дозволяючи воді кипіти швидше. Це означає, що ефект Лейденфроста можна спостерігати протягом мілісекунд і при набагато нижчих температурах, ніж на пласкій поверхні, як-от плита або сковорода.
Команда змогла викликати левітацію Лейденфроста при 130 градусах Цельсія, що набагато нижче, ніж 230 градусів Цельсія, які вважаються типовими для досягення ефекту.
Дослідження, кажуть його автори, надає цінну інформацію про контроль і пом’якшення ризику вибухів пари. Це може мати вагоме значення для охолодження промислового обладнання та ядерних градирень.
