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研究人员揭示了一种增强或降低冷冻液滴附着力的新方法

时间:2019-10-15 | 来源:大同彩票app下载 | 作者:大同彩票平台地址 | 阅读:4104次 |

图中是液滴的微观顶视图。图片来源:瓦拉纳西集团/麻省理工学院

麻省理工学院的研究人员发现,当液滴与表面接触时,所涉及的机械结构出现了令人惊讶的新变化,使它们能够增强或减少冷冻液滴的粘附。

当冷冻液滴撞击表面时,它们通常会粘在上面或反弹。控制这种响应对于许多应用至关重要,包括3打印,喷涂一些表面涂层,以及防止飞机机翼,风力涡轮机或电力线等结构上结冰。

现在麻省理工学院的研究人员发现,当液滴与表面接触时,所涉及的力学会出现令人惊讶的新变化。虽然大多数研究都集中在这些表面的疏水性能上,但事实证明它们的热性能也至关重要-;并提供一个意想不到的机会来“调整”那些表面,以满足给定应用程序的确切需求。今天在麻省理工学院机械工程副教授,前博士后和博士后的报告中发表了新的研究结果。

我们发现了一些非常有趣的东西,的瓦拉纳西解释道。他的团队正在研究液体的特性-;在这种情况下,熔融金属滴-冻结在表面上。我们有两种基材具有相似的润湿性能[倾向于在表面上扩散或成珠状]但具有不同的热性能。“根据传统观点,液滴作用于两个表面的方式应该是相似的,但结果却大不相同。

此剪辑揭示了液滴在具有不同热性质的材料上的不同行为。相同的熔融锡滴影响熔融石英(左)和硒化锌(右)之一的表面。当左边的液滴粘在表面上时,右边的液滴会在边缘周围显示条纹,显示扁平的液滴如何开始向上弯曲并剥落。(图片来源:瓦拉纳西集团/麻省理工学院)

硅上的导热效果非常好,正如大多数金属所做的那样,“熔化的金属刚刚脱落,”瓦拉纳西说。但是在玻璃上,这是一种很好的隔热材料,“金属滴被卡住了,难以去除。”

这一发现表明,“我们可以控制液滴粘附在一个上面。”表面通过控制热性能“;他说,那个表面。它是一种全新的方法他补充说,确定液体如何与表面相互作用。“它为我们提供了控制这种液固相互作用结果的新工具。”

为了解释不同材料导热系数的差异,瓦拉纳西提供了两个地板表面的例子,一个制作石头,另一种木头。即使两者温度完全相同,如果你赤脚走在木头上,它会比石头更温暖。那是因为石头具有比木材更高的热渗透率(材料可以交换热量的速度),因此它会更快地从脚上吸走热量,使其感觉更冷。

实验在研究中使用熔融金属进行,这在一些工业过程中是重要的,例如应用于涡轮叶片和其他机器部件的热喷涂层。对于这些工艺,涂层的质量和均匀性取决于每个微小液滴在沉积过程中粘附到表面的程度。瓦拉纳西说,这些结果也可能适用于所有类型的液体,包括水。 (责任编辑:大同彩票app下载) 本文地址:http://www.atchabaa.com/tuxingsucai/katongsucai/201910/3042.html