Студент Физического факультета НГУ Дмитрий Кириченко стал лауреатом премии РАН для молодых ученых и студентов высших учебных заведений за цикл работ «Левитация и самоорганизация микрокапель жидкости над сухой нагреваемой поверхностью и их взаимодействие с паровоздушным потоком вблизи контактной линии». Исследования проводятся совместно с американскими учеными.
Изучением левитации капель во всем мире занимаются единицы исследовательских групп. Новосибирские ученые подключились к процессу несколько лет назад. Исследования стартовали в
лаборатории интенсификации процессов теплообмена на базе Института теплофизики СО РАН, а также в
лаборатории энергонапряженных тепловых процессов НГУ, входящей в САЕ «Низкоразмерные гибридные материалы».
Практически каждый человек видел явление левитации капель, когда пьет чай. Если присмотреться к поверхности напитка, то можно увидеть, как над ней существует белое облако пара. Если посмотреть на это облако под микроскопом, окажется, что это маленькие капли размером около 10 мкм, которые левитируют над поверхностью чашки чая на расстоянии также порядка 10 мкм. Новосибирские ученые придумали технологию, которая позволила им добиться левитации микрокапель при меньшей температуре, чем в предыдущих исследованиях.
—
Это одно из ключевых наших достижений. Мы придумали технологию, благодаря которой мы впервые показали, что можно добиться того, чтобы левитирующие капли образовывались над подложкой, температура которой равна не только 200 градусов как при эффекте Лейденфроста, но еще и меньше температуры насыщения. Рекордная температура, при которой мы зафиксировали левитацию микрокапель, 55—60 градусов, — рассказал
Дмитрий Кириченко.
Кроме того, эта технология позволяет получать левитирующие капли не только над смоченной поверхностью, но и над сухой. А также изучать процессы, которые происходят вблизи контактной линии: газ, жидкость, твердое тело.
Результаты исследований были опубликованы в высокорейтинговом журнале Physical Review Letters, а также освещены в популярном американском журнале Physics World.
О применении теории на практике говорить рано, уверены ученые. Фундаментальные вопросы явления левитации микрокапель еще не до конца изучены. Но в будущем эти исследования помогут усовершенствовать системы охлаждения. Уже сейчас в лаборатории интенсификации процессов теплообмена на базе института теплофизики СО РАН занимаются разработкой и созданием систем охлаждения для компьютеров и различных установок для космической отрасли. Также метод, который придумали новосибирские ученые, может быть полезен для производства медицинских препаратов.
