Oleks ju vahva kui hubane maasaun saaks senise tunni-kahe asemel parajalt kuumaks mõne minutiga ning hommikune kohvivesi saaks keedetud kümnekonna minuti asemel mõne sekundiga? Kui palju energiat me sellega kokku hoiaks! Aga just sellist, esmapilgul pöörast, tulevikupilti lubavad meile USA vanima tehnoloogiateaduste ülikooli Rensselaer Polytechnik Institute teadlased.Nimelt, nii, nagu geniaalsete avastustega ikka, avastasid nad selle aasta hiliskevadel puht juhuslikult, et nano-osakestega kaetud anumas hakkab vesi keema kordi kiiremini, kui tavaliselt. Ja mitte 2 või kolm korda, vaid kuni 30 korda kiiremini!
Oma juhusliku avastuse tagamaid uurides jõudsid teadlased lihtsa tõeni. Nimelt tähendab keemine lihtsamalt lahtiseletatuna keeduanuma seintes olevatesse mikropragudesse kinni jäänud suure hulga õhumullide auru jõul eraldumist vedeliku pinnale. Ilma nende mikropragudeta oleks vedeliku keemine (elik siis ka õhumullide tekkimine vedeliku põhja) praktiliselt võimatu. Katnud anuma sisepinna nanomõõtmes vaseosakestega, tekitati õhumullide moodustumiseks vajalike mikropragude ette omamoodi nanovõre, mis oluliselt takistas nendesse pragudesse vee valgumist. Selle tulemusena moodustus aga vedeliku põhja kordades suurem kontsentratsioon õhku, mida siis kuumutamisel sai vedeliku pinnale paisata.
Kuna keemine on üks võimalikest soojuse ärajuhtimise moodustest, pakuvad teadlased, et lisaks lihtsale supipotile on nanoosakestega kaetud elemente edukalt võimalik kasutada ka muudes tehnoloogilistes lahendustes, milliste tõhus töö sõltub korralikust jahutusest. Näiteks mikroeltroonikas, kus ühendused on juba täna reeglina teostatud vase baasil, milliste pindasid siis tulevikus oleks võimalik omakorda töödelda nanomõõtmes vaseosakestega.
Postitused
3 kommentaari:
Aga kas see keemine on vee 100-kraadini jõudmine või lihtsalt mullitamise efekti tekitamine?
Tühja see keemine mingi efektitamine on :-) Pigem ikka saavutab veepõhjas auru rõhk 100 kraadi juures sellise taseme, millega jõutakse see õnnetu mull (e. mulli suurune hulk kuuma õhku) sealt mikropraost üles lükata.
Vee erisoojus on 4,2 kJ/kg*K, see ei sõltu anuma materjalist ega muust ümbritsevast, ehk siis, vee temperatuuri tõstmine keemistemperatuurini (normaalrõhul 100 kraadi C) vältab ikka sama kaua, küttekehal tuleb vajalikud kJ-d nii või teisiti veel üle anda - energia kokkuhoidu ei ole.
Kui anuma seintes on rohkem õhumullikesi, siis suudab juba kord keema läinud vesi intensiivsemalt aurustuda, rohkem soojust aurustmisse suunata, küttekeha efektiivsemalt jahutada. Mida rohkem mulle, seda suuremal pindalal aurumine toimub, seda suurem on mullide pindala, kus vedlik auruks saab muuta. Sama efekt leiab aset, kui kaua keedetud vette midagi sisse puistata - õhumullikestest tühjaks keenud vette viiakse raputatavaga ohtrasti vett ja vesi kipub potist välja kargama.
Postita kommentaar