El efecto Leidenfrost a nanoescala

La evaporación a nanoescala de líquidos juega un papel clave en varias aplicaciones, incluidas la refrigeración, la reducción de arrastre y el transporte de líquidos. Esta investigación investiga el efecto Leidenfrost a nanoescala en función del material del sustrato, el tamaño de las gotas y la temperatura utilizando modelos de dinámica molecular. Se simularon gotas de agua de 4 a 20 nm sobre sustratos de oro y silicio a 293 K, 373 K, 473 K y 573 K. Se observó un aumento significativo de la energía cinética (>5000 kcal mol-1) para moléculas en las proximidades de los sustratos, lo que indica la presencia de una capa de barrera de vapor entre el sustrato y el líquido. Se rastrearon velocidades de gota más altas para sustratos de oro hidrofóbicos en comparación con sustratos de silicio hidrofílico, lo que indica la influencia de la humectabilidad de la superficie en el efecto Leidenfrost. Las gotas sobre sustratos de silicio tenían un mayor número de fluctuaciones (picos y valles) en comparación con el oro debido al comportamiento cíclico de la formación de vapor. Se observó un aumento de las energías cinéticas interfaciales y las velocidades de traslación (>10 m s-1) a medida que se reducían los tamaños de las gotas, confirmando el efecto Leidenfrost a 373 K. Esta investigación proporciona comprensión del efecto Leidenfrost a la nanoescala que puede afectar varias aplicaciones en transferencia de calor y propulsión de gotas.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.