nanoskalowy efekt Leidenfrost

nanoskalowe odparowanie cieczy odgrywa kluczową rolę w wielu zastosowaniach, w tym w chłodzeniu, redukcji oporu i transporcie cieczy. Badanie to bada efekt Leidenfrost w nanoskali jako funkcję materiału podłoża, wielkości kropel i temperatury za pomocą modeli dynamiki molekularnej. Krople wody o długości od 4 nm do 20 nm symulowano na podłożach złota i krzemu w temperaturze 293 K, 373 K, 473 K i 573 K. Zaobserwowano znaczny wzrost energii kinetycznej (>5000 kcal mol-1) dla cząsteczek w pobliżu substratów, co wskazuje na obecność warstwy paroizolacyjnej między substratem a cieczą. W przypadku hydrofobowych podłoży złota zaobserwowano wyższe prędkości kropel w porównaniu z hydrofilowymi podłożami krzemowymi, wskazując na wpływ zwilżalności powierzchni na efekt Leidenfrost. Krople nad podłożami krzemowymi miały większą liczbę fluktuacji (pików i dolin) w porównaniu ze złotem ze względu na cykliczne zachowanie się powstawania oparów. Zaobserwowano wzrost międzyfazowych energii kinetycznych i prędkości translacji (>10 m s-1), ponieważ rozmiary kropel zmniejszyły się, potwierdzając efekt Leidenfrost w temperaturze 373 K. Badania te zapewniają zrozumienie efektu Leidenfrost w nanoskali, który może wpływać na kilka zastosowań w przenoszeniu ciepła i napęd kropel.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.