Fizicienii din Hong Kong erau interesați de picăturile fierbinți care izbiau suprafețe reci. Cercetările anterioare au arătat că a existat mai puțin un efect de respingere în astfel de cazuri care implică picături de apă încălzite, cu picăturile care se lipesc de suprafață, datorită diverșilor factori, cum ar fi tensiunea redusă a suprafeței picăturilor. Echipa din Hong Kong a descoperit că ar putea obține o săritură îmbunătățită prin utilizarea picăturilor fierbinți de lichide mai puțin volatile – și anume, n-hexadecan, ulei de soia și ulei de siliciu, care au presiuni de saturație mai mici în comparație cu apa.
Urmați picăturile de săritură
Cercetătorii au testat aceste picături fierbinți (precum și picături de ardere și temperatură normală) pe diverse suprafețe solide, reci, incluzând sticlă zgâriată, sticlă netedă, suprafețe acrilice, suprafețe cu acoperiri cu repetare lichidă din funingine de lumânări și suprafețe acoperite cu nanoparticule cu „umectabilitate” (adică, cât de bine se lipesc particulele pe suprafață). Au capturat comportamentul picăturii cu camere de mare viteză și termice, mărită cu modelarea computerului.
Picăturile de temperatură a camerei s-au lipit de toate suprafețele așa cum era de așteptat, dar picăturile fierbinți și arzătoare au respins. Echipa a descoperit că partea inferioară a unei picături fierbinți se răcește mai repede decât partea superioară, deoarece se apropie de o suprafață de temperatură a camerei, ceea ce face ca lichidul mai cald să curgă din picătură de la margini spre partea de jos. Aerul care este târât în partea de jos cu acesta formează o pernă subțire acolo și împiedică picăturile să ia contactul cu suprafața, sărit în schimb. Au poreclit comportamentul „respingerea auto-lubrifiată”.
„Acum este clar că strategiile de respingere a picăturilor nu sunt izolate de inginerie substratul și că proprietățile termofizice ale picăturilor în sine sunt critice”, Jonathan B. Boreyko din Virginia Tech, care nu a fost implicată în cercetare, a scris în Un comentariu însoțitor.
Aplicațiile viitoare includ îmbunătățirea eficienței de ardere a combustibililor sau dezvoltarea acoperirilor mai bune de retard. „Dacă picăturile de ardere nu se pot lipi de suprafețe, acestea nu vor putea aprinde materiale noi și nu vor permite să se propage incendii”, a spus coautorul Pingan Zhu. „Studiul nostru ar putea ajuta la protejarea materialelor inflamabile, cum ar fi textilele împotriva picăturilor de ardere. Configurarea incendiilor într -o zonă mai mică și încetinirea răspândirii lor ar putea oferi pompierilor mai mult timp pentru a le scoate.”
DOI: Newton, 2025. 10.1016/j.newton.2025.100014 (Despre Dois)
Comentarii recente