Cientistas da Universidade de Syracuse criaram uma tecnologia incomum que permite que a água "congele" enquanto ferve, o que permitirá no futuro entender como fazer a água ferver no espaço e como melhorar o funcionamento dos sistemas de refrigeração líquida para eletrônicos.
Cientistas americanos desenvolveram uma tecnologia que permite literalmente interromper o processo de fervura, evitando a formação de bolhas dentro do líquido fervente, de acordo com um artigo publicado na Scientific Reports.
“Essa tecnologia nos permitirá analisar o processo de ebulição da água no nível mais fundamental. Entendê-lo nos permitirá criar superfícies que nos permitam atingir a transferência máxima de calor, bem como entender como podemos fazer a água ferver em gravidade zero, onde a ausência de gravidade leva ao acúmulo de bolhas na superfície aquecida”, disse Shalabh Maroo, da universidade da cidade. Syracuse (EUA).
Maru e seus colegas aprenderam a parar de ferver graças a duas coisas - um laser especial e uma placa aquecedora especial de silício, cuja interação com o feixe de laser evitou a formação de bolhas na água.
Como dizem os cientistas, o processo de aparecimento de bolhas com vapor dentro de um líquido fervente permanece um mistério para os físicos: eles ainda não têm certeza de que sabem como ocorre a transição de fase entre os estados líquido e gasoso da água ou de outras substâncias, das quais dependem as dimensões e outras. propriedades das bolhas.
Bolhas de vapor, segundo Maru, se formam no fundo de um recipiente aquecido, onde crescem e sobem à superfície. Suas propriedades, observa o cientista, dependem de como a fina camada de água que separa o fundo do recipiente do fundo da bolha é organizada. O estudo desta camada tem sido virtualmente impossível até hoje devido à taxa de formação de bolhas e à falta de instrumentos adequados para observá-las.
Um grupo de físicos liderados por Maru conseguiu "congelar" o processo de formação de vapor irradiando uma placa de três camadas - óxido de silício puro, ouro e vidro de silício, localizada no fundo de um vaso com água quente, mas não fervente, por meio de pulsos de laser ultracurtos.
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Com o “bombardeio de laser” constante, uma bolha de vapor aparece na superfície dessa placa, que permanecerá “colada” nela por horas enquanto os cientistas continuam a irradiar o “sanduíche” de silício.
Observar essa bolha de vapor “congelada” já ajudou os físicos a descobrir várias características interessantes e até então desconhecidas de como a água ferve. Por exemplo, os cientistas descobriram que a estrutura da camada entre a bolha e o fundo do recipiente depende do grau de aquecimento - quanto mais alta a temperatura, mais fina será essa camada.
Além disso, quando uma determinada marca é atingida, ela é dividida em três regiões diferentes - uma mancha seca aparece em sua parte central e nas bordas há duas zonas de evaporação de água, nas quais o líquido se transforma em vapor de acordo com dois cenários diferentes. O estudo, esperam os cientistas, ajudará a criar novos sistemas de resfriamento ultraeficientes e também permitirá que a tripulação da ISS e de outras estações espaciais e navios bebam chá ou café quente, fervendo água no espaço.
