Термостат на левитирующих каплях

в 19:38, , рубрики: Научно-популярное, термостат, физика, эффект Лейденфроста

Термостат на левитирующих каплях - 1Эффект Лейденфроста — довольно странный феномен, благодаря которому капли жидкости могут левитировать, парить в воздухе или даже перемещаться вверх по наклонной поверхности. Теперь физики из университета Бат (Великобритания) сумели использовать этот эффект, чтобы сконструировать термостат без движущихся частей. В отличие от существующих термостатов, он к тому же не использует электрических схем.

Когда температура капель воды проходит точку Лейденфроста, то они собираются в маленькие шарики и перемещаются над горячей поверхностью, удерживаясь на испаряющемся слое пара. Эффект можно наблюдать, если капнуть воды на горячую сковороду (200°C или больше).

Физики из университета Бат ранее нашли способ, как заставить капли перемещаться в заданном направлении, изменяя температуру поверхности под ними. Они также заметили, что таким способом можно заставить капли взбираться вверх по поверхности, преодолевая силу гравитации.

Созданный термостат способен автоматически поддерживать постоянную температуру, используя эффект Лейденфроста. Если температура повышается, то капли направляются в сторону (сбрасываются на металлическое ограждение) с охлаждающим эффектом. Если же температура понижается, то капли сбрасываются в другую сторону, позволяя системе нагреться до нужного уровня. Когда достигнута нужная температура, капли направляются по стандартному маршруту.

Термостат на левитирующих каплях - 2

Работа устройства показана в небольшом видеоролике, снятом студентами.

Концептуальное устройство демонстрирует, что эффект Лейденфроста можно использовать для контроля температуры. Поскольку в этом термостате не используется электроника и нет движущихся механических частей (кроме капель воды), то он, теоретически, должен быть надёжнее, чем существующие термостаты.

Сейчас учёные пытаются сделать полезную на практике модель термостата и изучают, в каком диапазоне температур он может работать. Ведь в реальности редко бывает, когда нужно сохранять температуру окружающей среды на уровне 200-250°C.

Научная работа «Термостат Лейденфроста» опубликована в журнале Journal of Heat Transfer.

Автор: alizar

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля