Исследование учёных Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета поможет повысить эффективность испарения жидкостей при помощи наночастиц. Физики изучили механизм испарения наножидкостей, а также влияние материала и размера наночастиц, их объёмной концентрации и свойств базовой жидкости на скорость испарения.

"В системах центрального отопления такие наножидкости могут увеличить эффективность теплоотдачи и сэкономить электроэнергию. Но этим полученный эффект не ограничивается. Испарение жидкостей используется при создании микронных тепловых трубок, компактных теплообменников, капиллярных насосов, топливных элементов. Испарение жидкости - также главный механизм пожаротушения. Испарение "работает" при сжигании жидких топлив, в системе вентиляции и кондиционирования, в мембранных технологиях, а также при самоорганизационном формировании фракталоподобных структур из наночастиц при полном испарении базовой жидкости. При этом скорость испарения - ключевой параметр, влияющий на эффективность всех этих технологических процессов. Добавка наночастиц в базовую жидкость позволяет его регулировать, и, соответственно, управлять данными процессами", - сообщает старший преподаватель кафедры теплофизики ИИФиРЭ Александр Лобасов.

Обнаружилось, что наножидкость испаряется быстрее, чем базовая чистая жидкость. И наблюдаемый эффект тем интенсивнее, чем выше концентрация наночастиц в наножидкости. Скорость испарения наножидкости зависит еще и от того, какая именно жидкость использовалась в качестве базовой. Например, наножидкость на основе изопропилового спирта испаряется намного быстрее, чем ее аналог на основе воды.

"Красноярский край - регион с резко континентальным климатом, вопросы энергоэффективности и энергосбережения для нас принципиальны. Применение наножидкостей в качестве теплоносителя может на десятки процентов повысить эффективность работы уже существующего теплотехнического оборудования в энергетике, ЖКХ и промышленности края. Помимо задач энергетического комплекса проект решает проблемы, актуальные для радиоэлектронной промышленности края. АО НПП "Радиосвязь" и АО "Информационные спутниковые системы имени академика М. Ф. Решетнева" нуждаются в инновационных системах отвода тепла от радиоэлектронной аппаратуры", - продолжает Александр Лобасов.

Физики исследовали интегральные и локальные характеристики испарения и теплообмена наножидкостей при различных температурах методом экспериментальной термогравиметрии (регистрируется изменение массы образца в зависимости от повышающейся или понижающейся температуры). Также в ходе эксперимента проводились нестационарные измерения параметров испарения наножидкостей при переменной и постоянной температуре среды.

Кроме того, теоретическое исследование натолкнуло ученых на еще один вполне прикладной результат. Оказалось, что после полного испарения наножидкости остается необычная микроструктурированная или ячеистая поверхность, состоящая из наночастиц. Чем выше была объемная концентрация наночастиц в жидкости, тем крупнее ячейки. По словам ученых, такая поверхность может применяться в качестве абсорбента для разработки новых медикаментов, фильтров очистных сооружений или систем для устранения техногенных катастроф, например, разливов нефти.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности в рамках научного проекта № 18-48-243019.

Источники

СФУ: Наножидкости от физиков СФУ помогут согреться сибирякам
РЕФ РФ (referatwork.ru), 12/03/2019
Ученые СФУ разработали наножидкости для систем отопления
ИА Regnum, 12/03/2019
СФУ: Наножидкости от физиков СФУ помогу согреться сибирякам
РЕФ РФ (referatwork.ru), 12/03/2019
Наножидкости от физиков СФУ помогу согреться сибирякам
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 12/03/2019
Ученые СФУ разработали наножидкости для систем отопления
The world news (theworldnews.net), 12/03/2019
Наножидкости от физиков СФУ помогут согреться сибирякам
UTime News (utimenews.org), 12/03/2019
Наножидкости от красноярских ученых помогут согреться сибирякам
ИА Байкал 24, 12/03/2019
Физики создали в Красноярске наножидкость для экономии электроэнергии
Sibnet.ru, 13/03/2019
Красноярские физики изобрели наножидкость для экономии электроэнергии
Kgs.ru, 13/03/2019
Красноярские физики изобрели наножидкость для экономии электроэнергии
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 13/03/2019
Красноярские ученые создали наножидкость для экономии электроэнергии
Московский Комсомолец # Красноярск (kras.mk.ru), 13/03/2019
Красноярские ученые нашли применение наножидкости в качестве охлаждителя в микроэлектронике
Новости всемирной сети (news-w.com), 13/03/2019
Красноярские ученые создали наножидкость для экономии электроэнергии
HOLME SPACE (holme.ru), 13/03/2019
Красноярские физики изобрели наножидкость для экономии электроэнергии
Богучанский народный портал (bogportal.ru), 13/03/2019
Физики создали в Красноярске наножидкость для экономии электроэнергии: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 14/03/2019
Ученые СФУ разработали испаряющуюся наножидкость для охлаждения микроэлектроники
Neftegaz.ru, 15/03/2019

Похожие новости

  • 16/05/2017

    Ученые СФУ разработали наиболее эффективный материал для аккумулирования водорода

    Красноярские ученые получили новый материал для хранения водорода, сообщила пресс-служба Сибирского федерального университета (СФУ). Материал на основе гидрида магния может хранить массу водорода, составляющую около 7% его собственной массы, и это рекордное значение емкости для всех аналогичных материалов.
    1266
  • 10/04/2019

    Красноярские ученые открыли новый материал для белых светодиодов

    ​Российско-китайская группа ученых обнаружила и описала новое соединение для производства белых светодиодов, способных оптимизировать процесс выращивания сельскохозяйственных растений. Статья опубликована в Chemical Engineering Journal.
    477
  • 12/04/2019

    Ученые России и Китая улучшили магнетит, способный маскировать технику

    ​Ученые ТПУ завершают совместный с коллегами из Китая проект по разработке быстрого и экономичного способа получения порошков оксида железа для создания материалов, поглощающих электромагнитное (сверхвысокочастотное, СВЧ) излучение.
    295
  • 23/01/2019

    Описан механизм разрушения дисульфидной S-S связи в соединениях палладия с серосодержащими биомолекулами

    Химики из Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами описали механизм разрушающего диспропорционирования дисульфидной S-S связи в 3,3'-дитиодипропионовой кислоте и dl-гомоцистине, запускаемого ионами палладия (II).
    741
  • 21/04/2017

    Красноярские физики получили нанодисперсные порошки для создания аккумуляторов водорода

    Ученые Сибирского федерального университета и Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН разработали технологию синтеза нанодисперсных порошков магния, которые могут стать перспективным материалом для изготовления аккумуляторов водорода для автомобильного транспорта.
    1722
  • 23/05/2019

    Ученые РФ разработали экспресс-метод для оценки химической безопасности овощей и фруктов

    ​Красноярские ученые разработали экспресс-метод на основе биолюминесцентного теста для быстрой и эффективной оценки наличия пестицидов и тяжелых металлов в овощах и фруктах, который дает результат в 10-20 раз быстрее аналогичных способов.
    534
  • 27/11/2017

    Композиционный материал из графена и дисульфида ванадия повысит емкость и скорость заряда литий-ионных батарей

    ​Ученые из Института физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН совместно с коллегами из СФУ и Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» предложили использовать соединение графена с монослоем дисульфидом ванадия в качестве анодного материала для литий-ионных батарей.
    1757
  • 16/01/2018

    Красноярские ученые предложили новый способ синтеза перспективного магнитного материала

    ​Ученые из Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Института химии и химической технологии СО РАН и Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН применили новый метод для синтеза железо-диспрозиевого граната Dy3Fe5O12.
    534
  • 18/01/2019

    В СФУ разрабатывают метод оценки самовозгорания бурого угля

    ​Аспиранты Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ создают эффективную расчётно-экспериментальную методику оценки самовозгорания бурых углей при их хранении и транспортировке. Изучаются реакционные свойства угольного топлива, создана трёхмерная математическая модель процессов тепломассопереноса с учётом химического реагирования.
    991
  • 16/04/2019

    Рентген помог российским физикам уточнить структуру воды

    ​Международный коллектив ученых точно измерил силу водородных связей между молекулами воды и опроверг популярную сегодня теорию о том, как устроена эта необычная жидкость. Новое теоретическое описание структуры воды было представлено в журнале Nature Communications.
    443