Σας έχει τύχει ποτέ να ρίξετε μια χούφτα σταγονίδια σε ένα πολύ καυτό τηγάνι και να τα παρακολουθήσετε να χορεύουν; Είναι πραγματικά συναρπαστικό να το βλέπεις. Αυτά τα σταγονίδια στην πραγματικότητα αιωρούνται! Όταν μια επιφάνεια είναι αρκετά καυτή, η θερμότητα εξατμίζει την πλευρά του σταγονιδίου που βρίσκεται πιο κοντά σε αυτήν, δημιουργώντας ένα μαξιλάρι αερίου πάνω στο οποίο αιωρείται το υπόλοιπο σταγονίδιο. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως φαινόμενο Leidenfrost, το οποίο πήρε το όνομα του από τον Γερμανό γιατρό Johann Gottlob Leidenfrost που το παρατήρησε τον 18ο αιώνα.
Μια ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε πρόσφατα έναν τρόπο να μειώσει τη θερμοκρασία στην οποία συμβαίνει αυτός ο χορός του νερού. Χρησιμοποιώντας μια επιφάνεια με μικροσκοπική υφή, η θερμότητα μπορεί να μεταφερθεί πιο αποτελεσματικά στα σταγονίδια. Η διαπίστωση αυτή έχει σημαντικές επιπτώσεις σε εφαρμογές όπως η ψύξη βιομηχανικών μηχανημάτων και πύργων ψύξης πυρηνικών εγκαταστάσεων.
Η επιφάνεια που δημιούργησαν ο μηχανολόγος μηχανικός Jingtao Cheng και οι συνάδελφοί του αποτελείται από εκατοντάδες μικροσκοπικούς πυλώνες που πιέζουν το σταγονίδιο του νερού όταν τοποθετούνται πάνω του. Αυτό επιτρέπει τον ταχύτερο βρασμό και την παρατήρηση του φαινομένου Leidenfrost σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες από ό,τι προηγουμένως.
Στον κόσμο της επιστήμης, το νερό είναι από καιρό γνωστό ως ένα εξαιρετικό μέσο ψύξης. Όταν θερμαίνεται, το νερό βράζει και εξατμίζεται στους 100 βαθμούς Κελσίου περίπου, αν και η θερμοκρασία αυτή μπορεί να διαφέρει ελαφρώς ανάλογα με το υψόμετρο. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το υγρό νερό δεν μπορεί να υπερβεί το σημείο βρασμού του, καθώς θα μετατραπεί σε ατμό.
Ένα ενδιαφέρον παράδειγμα αυτής της αρχής στην πράξη είναι η δυνατότητα να μαγειρεύετε σούπα σε μια πλαστική σακούλα πάνω από τη φωτιά. Η θερμότητα από τη φωτιά μεταφέρεται στο νερό μέσα στη σακούλα, το οποίο δεν μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασία υψηλότερη από το σημείο τήξης του πλαστικού. Ωστόσο, δεν συνιστάται να δοκιμάσετε αυτή τη μέθοδο λόγω πιθανής χημικής μόλυνσης από το πλαστικό.
Οι ερευνητές ανέπτυξαν πρόσφατα μια επιφάνεια μικροπυλώνων που προσφέρει έναν πιο αποτελεσματικό μηχανισμό μεταφοράς θερμότητας από τις παραδοσιακές τεχνολογίες ψύξης με νερό. Αυτή η νέα τεχνολογία θα μπορούσε δυνητικά να είναι ασφαλέστερη και να βοηθήσει στην πρόληψη επικίνδυνων ατυχημάτων, όπως εκρήξεις ατμών.
Δημιούργησαν το πρώτο στον κόσμο ηλεκτρονικό δέρμα που καταλαβαίνει πίεση και τριβή
Οι εκρήξεις ατμών συμβαίνουν όταν οι φυσαλίδες ατμών διαστέλλονται γρήγορα μέσα σε ένα υγρό λόγω της έντονης θερμότητας που βρίσκεται κοντά. Ο κίνδυνος αυτός είναι ιδιαίτερα σημαντικός σε περιβάλλοντα όπως τα πυρηνικά εργοστάσια, όπου οι επιφανειακές δομές των εναλλακτών θερμότητας μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη φυσαλίδων ατμών και να προκαλέσουν εκρήξεις. Ο μηχανικός Weng Huang από το Virginia Tech εξηγεί πώς η κατανόηση της επιφανειακής δομής μπορεί να προσφέρει πολύτιμες γνώσεις για τον έλεγχο και τον μετριασμό του κινδύνου εκρήξεων ατμών.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
