Нанопокрытие удвоило скорость теплопередачи

// // Интересное в сети //

Нанеся на металлическую поверхность невероятно тонкое покрытие из оксида алюминия, исследователи из Технологического института Джорджии (США) удвоили скорость, с которой тепло передается от твердой поверхности, например, стоящей на плите кастрюли, имеющейся внутри жидкости. Результаты проделанной работы получили освещение в журнале Американского института физики Applied Physics Letters.

Кипячение – наиболее распространенный и привычный способ нагревания содержимого емкости. Это необыкновенно эффективный метод теплопередачи. Последняя в данном случае называется «тепловым потоком». Однако существует критическая точка, при которой твердая поверхность становится слишком горячей, и эффективность кипячения теряется. Возможность «отсрочить» критический поток, по мнению возглавляющего исследовательский проект Бо Фена, могла бы сыграть важную роль в усовершенствовании управления температурным режимом электроники, а также в повышении эффективности ряда энергетических систем.

Во время кипения пузырьки уносят от твердой поверхности большое количество тепла, но они же действуют как изолятор, не давая жидкости увлажнять поверхность и, таким образом, нарушая передачу тепла. Покрытие из оксида алюминия толщиной всего в несколько сотен атомов (одну тысячную толщины человеческого волоса) обладает высоким сродством с водой и, как результат, способствует быстрому увлажнению твердой поверхности. За счет очень малой толщины дополнительный слой из оксида алюминия не привел к заметному увеличению теплового сопротивления, но повысил общую теплопередачу. «Потенциальный вклад этого открытия состоит в изменении степени смачиваемости поверхностей в нанометровом масштабе, а значит, в значительном увеличении теплопередачи во время кипячения», — говорит один из ученых Джи Пи Петерсон. Еще одним эффективным способом улучшения теплопередачи является применение нанотрубок и их массивов. По мнению ученых, сочетание этих двух методик – нанотрубок и нанопокрытий – может еще больше усилить теплопередачу.