جعل الفيزيائيون الأمريكيون الجليد يرتفع فوق معدن ساخن

إذا اصطدمت قطرة ماء بسطح أكثر سخونة من درجة غليان ذلك السائل ، فسوف تطفو فوقه. سُمي هذا التأثير على اسم الطبيب واللاهوتي الألماني يوهان جوتلوب لايدنفروست ، الذي وصفه لأول مرة عام 1756.الغليان وتأثير لايدنفروست.

في دراسة جديدة ، حقق الأستاذ المساعد بجامعة فرجينيا تك في الهندسة الميكانيكية جوناثان بوريكو وطالبه الخريج مجتبى إدالاتبور استخدام الثلج لغلي الماء: توصل الباحث إلى اكتشاف انتقال الحرارة الذي يتوسع وفقًا لمبدأ القرن الثامن عشر رفع قطعة من الجليد. في الواقع ، لقد أثبتوا تجريبياً نظرية تم التعبير عنها لأول مرة في القرن الثامن عشر.

وأوضح العلماء: إذا أحضرت صفيحة ألمنيوم إلى 150 درجة مئوية ، تتشكل تحتها وسادة بخار. إنه يفصل الماء عن المعدن - وسوف يرتفع القطرة أو ينزلق عبر السطح مثل قرص الهوكي الهوائي.

إذا تم وضع قطعة من الثلج في نفس الظروف على لوح من الألومنيوم ، فسوف تذوب تدريجياً وتتحول إلى ماء. سيغلي الماء الذائب ، لكن البخار لن يتشكل تحته.

ولكن عندما قام العلماء بتسخين الصفيحة إلى 550 درجة مئوية ، كان تأثير لايدنفروست

ظهر وللجليد. بسبب البخار ، ارتفع الجليد فوق السطح ، على الرغم من استمراره في الذوبان.

يفسر هذا السلوك باختلاف درجة الحرارة في طبقة الماء الذائب. في القاع يغلي عند 100 درجة مئوية ، ويذوب في الجزء العلوي عند 0 درجة مئوية. إذا كان التسخين مرتفعًا جدًا ، فإن وسادة البخار لديها وقت لتتشكل بين اللوح المسخن والجليد.

ستسمح نتائج الدراسة بإنشاء أنظمة تبريد جديدة للسيارات والخوادم وحتى محطات الطاقة النووية. سيساعد التأثير في العثور على المواد أو الآليات التي يمكنها إزالة الحرارة أو إعادة توزيعها بسرعة ، مما يقلل من تآكل المعدات ويمنع المواقف الخطرة.

كسينيا شيستاكوفا