Vědci našli způsob, jak zajistit tok viskózní kapaliny 10krát rychlejší než voda

Finští vědci provedli neobvyklý experiment zakrytím stěn trubice superhydrofobním filmem a zjistili, že kapaliny protékají takovou trubicí, čím rychleji je jejich viskozita vyšší. Dnes vám chci povědět o tomto neobvyklém experimentu.

Viskozita a kapalina

Všichni dobře víme, že čím viskóznější kapalina má, tím pomaleji teče přes nějaký povrch. Pro přehlednost porovnejte obyčejnou vodu a viskózní med.

Pouze v cévách (kapilárách), jejichž vnitřní stěny jsou pokryty superhydrofobním filmem, se vše mění vzhůru nohama. A tam kapaliny s vysokou viskozitou proudí mnohem rychleji.

Vědci napsali o tomto neobvyklém efektu celou práci, kterou sdíleli na stránkách časopisu Vědecké zálohy.

Jak je tohle možné

Princip tohoto efektu je následující:

Je známo, že superhydrofobní povlaky nejsou zvlhčovány různými kapalinami kvůli jedinečné mikrostruktuře povrchu. Ve skutečnosti jde ve většině případů o řadu miniaturních kuželů (protáhlých ke špičce) a mezi nimi (kužely) zůstávají dutiny se vzduchem.

Z tohoto důvodu se kapka na takovém povrchu nedotýká povrchu a jakoby se „vznáší“ nad ním. Zároveň si zachovává svůj tvar a snadno se takovým povrchem odvaluje vlastní váhou.

A na plochých površích se vše děje přirozeně a dokonce i obyčejně - čím viskóznější kapalina, tím pomaleji protéká.

Pokud je stejná kapka umístěna do kapiláry s vnitřními stěnami ošetřenými stejným složením, situace se změní. Zdá se, že kapka visí na vzduchovém polštáři.

A v tomto případě platí následující vzorec: čím vyšší je viskozita, tím silnější je vzduchová vrstva obklopena kapkou takové kapaliny. Je to způsobeno tímto účinkem, že se taková kapka začne pohybovat vyšší rychlostí než kapka s nižší viskozitou ve stejné nádobě.

Tento účinek se nejjasněji projevuje při srovnání vody a glycerinu. Bylo zjištěno, že v kapilárách se glycerin pohyboval 10krát rychleji než voda. A to navzdory skutečnosti, že glycerin je 1000krát viskóznější než voda.

Kde tato znalost přijde vhod

Výsledky těchto experimentů mohou být užitečné ve dvou oblastech najednou: medicína a rafinace ropy. Koneckonců, jak tam, tak tam, aby se urychlil pohyb kapalin v nádobách (potrubích), se zvyšuje tlak.

A to neprochází bez zanechání stopy a negativně ovlivňuje stěny (nádoby) potrubí. Možná, že účinek objevený vědci sníží negativní faktory a zvýší efektivitu zejména průmyslové výroby.

Pokud se vám materiál líbil, zvedněte palce a přihlaste se. Děkuji za pozornost!