ИНВУР - информационное агенство

Инновационный портал
Уральского Федерального округа

Наши проекты:


  
Расширенный поиск

подписка

Subscribe.Ru
Новости сайта инновационный портал УрФО
Рассылки@Mail.ru
Новости инноваций. Рассылка инновационного портала УрФО
 
важно!
 
полезно!
награды
 
 
 
 
 

партнеры
Официальный портал Уральского Федерального округа
Официальный портал
Уральского Федерального округа
Межрегиональный некоммерческий фонд наукоемких технологий и инвестиций
Межрегиональный некоммерческий фонд наукоемких технологий и инвестиций

Ежедневная газета ''Новости Сочи''.
Ежедневная газета
''Новости Сочи''
 
Институт Экономики УрО РАН
Инновации

» Наши партнеры »


Сейчас на сайте:
78 чел.

Новости



2017-07-17 Ученые заставили капли подниматься по ступенькам

Prabh P. S. Seerha et al. / Physics of Fluids, 2017 Prabh P. S. Seerha et al. / Physics of Fluids, 2017

Международная группа исследователей из Индии и Канады провели моделирование поведения капель на поверхностях с разной смачиваемостью. Оказалось, что при определенных условиях, капли могут самопроизвольно подниматься вверх по ступенькам с такими поверхностями. Исследование опубликовано в журнале Physics of Fluids.

Некоторые поверхности заставляют капли растекаться, тогда как на других капли остаются сферическими. Эта разница в поведении обусловлена разной смачиваемостью поверхностей. Смачиваемость зависит от того, как соотносятся между собой силы взаимодействия молекул жидкости между собой и с молекулами поверхности.

e5eb584020d26f375be4694f90e2cc5c.jpgPrabh P. S. Seerha et al. / Physics of Fluids, 2017

Исследователи решили использовать это свойство для того, чтобы заставить капли не стекать вниз под действием силы тяжести, а наоборот подниматься вверх. Для этого они смоделировали каскад ступеней с градиентом смачиваемости. Первая ступень имела низкую смачиваемость, то есть слабо притягивала воду. У каждой последующей ступени смачиваемость была немного выше предыдущей. Капля была шире, чем длина ступеней, поэтому ее передняя часть находилась на более гидрофильной поверхности и из-за этого образовывала меньший краевой угол смачивания.

Выяснилось, что из-за разницы в углах смачивания в капле происходит циркуляция молекул. В месте контакта капли с границей ступеней молекулы устремляются вперед и заставляют ее подниматься вверх.

5fa11e24421530cf4bbea6e92efe2d93.pngИзображение потоков, возникающих внутри капли (a), и распределение векторов скорости движения молекул (b). Prabh P. S. Seerha et al. / Physics of Fluids, 2017

Ученые меняли условия моделирования, такие как размер капель, разница в высоте ступеней, и градиент смачиваемости, и вывели некоторые закономерности. Оказалось, что чем больше размер капли, тем лучше она взбирается на ступени. Больший градиент смачиваемости и более пологая «лестница» также увеличивали эффективность. Сейчас ученые работают над подготовкой к экспериментальной проверке разработанной ими модели.

d538cfe8826c9c93040782c800838f54.pngЗависимость эффективности подъема капли от градиента смачиваемости, выраженного через разницу краевых углов в градусах. Prabh P. S. Seerha et al. / Physics of Fluids, 2017

Один из способов создания поверхностей с разной смачиваемостью недавно нашли американские химики. Они создавали графеновые структуры из полимера с помощью лазера, а их смачиваемость регулировалась с помощью добавления в технологический процесс различных газов. А инженеры из Intel создали на основе супергидрофобной поверхности прототип системы охлаждения, в которой для отвода тепла используются прыгающие капли.

Автиор: Григорий Копиев

ПожалуйИсточник:

nplus1.ru

июль 17-24 << пн / вт / ср / чт / пт / сб / вс / >>
 
Индекс Цитирования Яndex Rambler's Top100
дизайн, программирование: Присяжный А.В.