A Syracuse Egyetem tudósai olyan szokatlan technológiát dolgoztak ki, amely lehetővé teszi a víz „lefagyását” forrás közben, amely lehetővé teszi a jövőben, hogy megértsék, hogyan lehet a vizet forrni az űrben, és hogyan lehetne javítani az elektronikai folyadékhűtő rendszerek működését.
Az amerikai tudósok kifejlesztettek egy olyan technológiát, amely szó szerint lehetővé teszi a forrás folyamatának szüneteltetését, megakadályozva a buborékok képződését a forrásban lévő folyadékban - állítja a Science Reports közzétett cikk.
„Ez a technológia lehetővé teszi számunkra, hogy a víz forráspontját a legalapvetőbb szinten elemezzük. Ennek megértése lehetővé teszi számunkra, hogy olyan felületeket hozzunk létre, amelyek lehetővé teszik a maximális hőátadást, valamint megértjük, hogyan lehet a vizet forralni nulla gravitáció mellett, ahol a gravitáció hiánya miatt a buborékok felhalmozódnak a fűtött felületen”- mondta Shalabh Maroo, a város egyeteme. Syracuse (USA).
Maru és munkatársai kétféle tényezőnek köszönhetően megtanultak megállni a forrást: egy speciális lézerrel és egy speciális szilíciummelegítő lemezzel, amelyek kölcsönhatása a lézersugárral megakadályozta a buborékok képződését a vízben.
Mint a tudósok azt mondják, a forrásban lévő folyadékban lévő gőzzel képződött buborékok megjelenése továbbra is rejtély marad a fizikusok számára: még nem tudják teljesen tudni, hogy tudják-e, hogyan történik a fázisátmenet a víz vagy más anyagok folyékony és gáznemű állapota között, amelytől a méretek és mások a buborékok tulajdonságai.
A gőzbuborékok - Maru szerint - a felmelegített edény alján alakulnak ki, ahol növekednek, majd a felszínre emelkednek. A tudós megjegyzi, hogy tulajdonságaik attól függnek, hogy az ér alját és a buborék alját elválasztó vékony vízréteg hogyan van elrendezve. Ennek a rétegnek a tanulmányozása eddig gyakorlatilag lehetetlen volt a buborékképződés üteme és a megfigyeléshez megfelelő eszközök hiánya miatt.
A Maru által vezetett fizikusok egy csoportjának sikerült "befagyasztani" a gőzképződés folyamatát egy három rétegű - tiszta szilícium-oxid, arany és szilikon üveg - besugárzásával, az edény alján forró, de nem forró vízzel, ultra-rövid lézerimpulzusok segítségével.
Promóciós videó:
Állandó "lézerbombázással" egy gőzbuborék jelenik meg a lemez felületén, amely órákig "ragasztva" marad ahhoz, hogy a tudósok továbbra is besugárzzák a szilícium "szendvicset".
Ennek a "fagyott" gőzbuboréknak a megfigyelése már a fizikusoknak segített felfedezni a víz forralásának számos érdekes és korábban ismeretlen tulajdonságát. Például a tudósok úgy találták, hogy a buborék és az edény alja közötti réteg szerkezete függ a hevítés mértékétől - minél magasabb a hőmérséklet, annál vékonyabb lesz ez a réteg.
Sőt, egy bizonyos jel elérésekor azt három különböző régióra osztják - a száraz folt jelenik meg a középső részén, és a szélein két vízgőz-párolgási zóna van, amelyben a folyadék két különböző forgatókönyv szerint gőzzé alakul. A kutatók azt remélik, hogy kutatásuk új ultrahatékony hűtőrendszerek létrehozását segíti elő, valamint lehetővé teszi az ISS és más űrállomások és hajók legénységének forró teát vagy kávét, forrásban lévő vizet inni az űrben.
