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2025-08-14 15:44:00
科学者は、ACS Applied Materials and Interfaces誌に掲載された新しい論文によると、模様のある金属表面に氷の自己加工の冷凍ディスクを作る方法を見つけました。機械エンジニアのジョナサン・ボレイコのバージニア工科大学ラボから出てくるのは、最新のブレークスルーです。
数年前、Boreykoのラボは、水蒸気、液体水、氷の3相ライデン凍結効果を実験的に実証しました。ライデンフロスト効果は、非常に暑く暑いフライパンに数滴の水をダッシュしたときに起こることです。ドロップは浮遊し、野生の放棄で鍋の周りを滑ります。表面が少なくとも400°華氏(沸点の沸点よりかなり上)の場合、水蒸気のクッション、またはその下に蒸気が形成され、それらを浮上させます。この効果は、オイルやアルコールなどの他の液体でも機能しますが、それが現れる温度は異なります。
Boreykoの研究室は、加熱されたアルミニウム表面に氷の薄い平らな椎間板を置くだけで、この効果も氷で達成できることを発見しました。プレートが150°C(302°F)を超えて加熱された場合、氷は液体の水がするように蒸気を浮上させませんでした。代わりに、氷の浮上が発生するために、摂氏550°(1,022°F)という著しく高いしきい値がありました。その重要なしきい値に達しない限り、氷の下のメルトウォーターは、表面と直接接触して沸騰し続けます。その重要なポイントを越えると、3相ライデンフロスト効果が得られます。
キーは、氷椎間板のすぐ下のメルトウォーターの温度差です。メルトウォーターの底は沸騰していますが、メルトウォーターの上部は氷にくっつきます。このような温度の極端な違いを維持するには多くの時間がかかります。そのため、アルミニウム表面からの熱の大部分を消費するため、氷椎間板の浮上を達成するのが難しい理由です。氷は、非常に高い温度(最大550°C)でもライデン凍結効果を抑制することができます。つまり、液滴の代わりに氷粒子を使用すると、スプレークエンチングを含む多くの用途でより良いことができます。原子力発電所の急速な冷却、たとえば消防、または迅速な熱クエンチングがメタルをシェイピングするとき。
#アイスディスクは金属の表面をすべて独自のものに横切るスリングショット