Znanstveniki z univerze v Sirakuzi so ustvarili nenavadno tehnologijo, ki omogoča, da voda "zamrzne", medtem ko vre, kar bo v prihodnosti omogočilo razumevanje, kako narediti vodo zavre v vesolju in kako izboljšati delovanje tekočih hladilnih sistemov za elektroniko.
Ameriški znanstveniki so razvili tehnologijo, ki dobesedno omogoča, da zaustavite postopek vrenja, tako da preprečite, da bi se v vreli tekočini oblikovali mehurčki, piše v članku, objavljenem v Science Reports.
„Ta tehnologija nam bo omogočila analizo procesa vrenja vode na najbolj temeljni ravni. Razumevanje tega nam bo omogočilo ustvarjanje površin, ki nam omogočajo doseganje maksimalnega prenosa toplote, pa tudi razumevanje, kako lahko vodo zavremo v ničelni gravitaciji, kjer odsotnost gravitacije vodi do kopičenja mehurčkov na ogrevani površini, je dejal Shalabh Maroo z univerze v mestu. Sirakuza (ZDA).
Maru in njegovi sodelavci so se naučili, kako prenehati vreti zahvaljujoč dvema stvaroma - posebnemu laserju in posebni silikonski grelni plošči, katere medsebojno delovanje z laserskim žarkom je preprečilo nastanek mehurčkov v vodi.
Kot pravijo znanstveniki, proces pojavljanja mehurčkov s paro znotraj vrele tekočine ostaja uganka za fizike: še vedno niso popolnoma prepričani, da vedo, kako pride do faznega prehoda med tekočim in plinastim stanjem vode ali drugih snovi, od katerih so odvisne velikosti in drugo lastnosti mehurčkov.
Parni mehurčki se po Maru pravijo na dnu segrete posode, kjer rastejo in se nato dvignejo na površino. Njihove lastnosti, ugotavlja znanstvenik, so odvisne od urejanja tanke vodne plasti, ki ločuje dno posode od dna mehurja. Raziskava tega sloja je bila do zdaj skoraj nemogoča zaradi hitrosti nastajanja mehurčkov in pomanjkanja ustreznih instrumentov za njihovo opazovanje.
Skupini fizikov pod vodstvom Maru je uspelo "zamrzniti" proces tvorjenja hlapov z obsevanjem plošče iz treh plasti - čistega silicijevega oksida, zlata in silikonskega stekla, ki se nahaja na dnu posode z vročo, vendar ne vrelo vodo, z uporabo ultra kratkih laserskih impulzov.
Promocijski video:
Ob nenehnem "laserskem bombardiranju" se na površini te plošče pojavi mehurček pare, ki bo še več ur "prilepljen" nanjo, dokler znanstveniki še naprej obsevajo silicijev "sendvič".
Opazovanje tega "zamrznjenega" parnega mehurčka je fizikom že pomagalo odkriti več zanimivih in prej neznanih lastnosti, kako voda vre. Znanstveniki so na primer ugotovili, da je struktura plasti med mehurčkom in dnom posode odvisna od stopnje segrevanja - višja kot je temperatura, tanjša bo ta plast.
Še več, ko je določena oznaka razdeljena na tri različna območja - v njenem osrednjem delu se pojavi suha točka, na robovih pa sta dve coni izhlapevanja vode, v katerih se tekočina spremeni v hlape po dveh različnih scenarijih. Njihova študija, upajo znanstveniki, bo pomagala ustvariti nove ultra učinkovite hladilne sisteme, poleg tega pa bo posadki ISS in drugih vesoljskih postaj in ladij omogočila, da v vesolju pijejo vroč čaj ali kavo.