​Сотрудники Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН получили покрытия, которые позволят реализовать теплообменные устройства с эффективным отводом тепла. Способ можно применять в микроэлектронике, робототехнике, энергетике, космосе, авиации и многих других областях.  

Кандидат физико-математических наук Алексей Иванович Сафонов и его коллеги предложили оригинальную технологию получения супергидрофобных покрытий из фторполимера. Благодаря  этому планируется реализовать новый вид теплообменных устройств. В них на тепловыделяющий элемент наносится фторполимерное (тефлоновое) покрытие. Природное свойство этого полимера — высокая гидрофобность, то есть способность отталкивать воду. При орошении нагревающегося компонента паром жидкости на поверхности происходит капельная конденсация, которая намного эффективнее отводит жар, чем при пленочном охлаждении. Образовавшийся конденсат стекает, забирая с собой тепло, а образовавшаяся жидкость используется для нового цикла. 

После серии экспериментов по осаждению фторполимерных покрытий с различной микро и- и наноструктурой ученым удалось создать супергидрофобные пленки, которые были успешно нанесены на поверхность кремния и меди. Технология их получения была мало известна в мире и вызвала большой интерес среди специалистов, ведущих исследования по аналогичной тематике.

С применением похожего метода теплофизики уже успешно нанесли гидрофобные пленки на картон, чтобы он не терял прочность после попадания влаги. Свойства подобных покрытий могут существенно отличаться в зависимости от материала — над разными вариантами сейчас и работают в ИТ СО РАН. Сам процесс создания пленки достаточно прост и в вакуумной камере занимает не больше нескольких минут — по словам Алексея Сафонова, предложенная им технология нанесения фторполимерных покрытий дешевле, чем обработка поверхности другими известными методами. 

В процессе работы новосибирские теплофизики столкнулись с еще одним интересным эффектом. Благодаря своим водоотталкивающим свойствам, фторполимер плохо прикрепляется к поверхности. Стремясь обойти эту особенность, ученые предложили  наносить его пленку на наночастицы металла, предварительно осажденные или синтезированные на плоскости, чтобы тефлон, как якорем, цеплялся к ним, и увеличивалась адгезия — сцепление поверхностей разнородных тел. Специалисты экспериментировали, покрывая наночастицы золота супергидрофобной пленкой толщиной порядка 30 нанометров. Обнаружилось, что если под верхним слоем находится этот драгоценный металл, значительно меняется так называемый угол смачивания, который капля жидкости образует по отношению к поверхности. Причины этого явления ученые намерены выяснить в последующих исследованиях.

Похожие новости

  • 06/09/2017

    В Новосибирске расмотрели альтернативы «мусорному» концессионеру

    ​Альтернативные предложения по сбору и утилизации отходов были рассмотрены в рамках "Городской ассамблеи" в Новосибирске. Местные разработчики предложили новые современные технологии переработки ТКО.
    866
  • 10/05/2017

    Ученые ИТ СО РАН предлагают использовать угольную пыль для растопки угольных энергетических котлов

    Ученые из Института теплофизики СО РАН предлагают для растопки угольных энергетических котлов использовать не мазут, а механоактивированную угольную пыль, которая обходится втрое дешевле и имеет ряд других преимуществ.
    686
  • 20/01/2016

    Ученые поставят детонацию на службу человеку

    Детонация - один из главных кошмаров любого автовладельца. Она заявляет о себе характерным хлопком в двигателе, заявляет совершенно непредсказуемо, угрожая неприятностями вплоть до разрушени​я конструкции.
    1976
  • 20/05/2016

    О демонстрационной площадке и роли Академгородка в продвижении инноваций

    ​Тема демонстрационной площадки активно обсуждалась год назад в одном из департаментов мэрии Новосибирска. Суть предложений заключалась в следующем: показывать инновационные разработки институтов СО РАН, пригодные для коммерциализации и использования в городском хозяйстве.
    1326
  • 13/11/2018

    Внедрение технологии полной утилизации мусора в Новосибирском научном центре может стать пилотным проектом

    Четыре года назад эта территория возле дороги Академгородок — Кольцово оставляла не самые приятные впечатления. С одной стороны, полигон твердых бытовых отходов (ТБО) в ведении Государственного унитарного предприятия «Жилищно-коммунальное хозяйство Новосибирского научного центра СО РАН» тогда вооружился техникой и более-менее успешно проходил все проверки, с другой — представлял собой постапокалиптический пейзаж.
    58
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    471
  • 08/06/2017

    Энергосберегающая «экзотика» Сибири

    ​Как вы знаете, в нашей стране очень широко используется один "убойный аргумент" против использования целого ряда технических инноваций, активно распространяющихся в других странах. Речь идет о постоянных ссылках на наши "особые" климатические условия, якобы не позволяющие нам развиваться в русле мировых трендов.
    715
  • 24/04/2018

    Что представляет собой «умная энергетика»?

    ​​Что представляет собой "умная энергетика", когда речь заходит о практическом применении - например, в сфере жилищно-коммунального хозяйства? Одним из сегментов, в котором происходят заметные изменения в направлении "Индустрии 4.
    336
  • 01/11/2018

    Почему природосберегающие технологии невыгодны промышленникам и неинтересны потребителям

    ​Уже больше четверти века прошло с тех пор, как на состоявшейся в 1992 году конференции ООН по окружающей среде и развитию был выбран новый, "зеленый" вектор. Однако Россия все еще только готовится к переходу на принципы бережного отношения к экологии, а на пути внедрения "зеленых" технологий остается множество барьеров.
    83
  • 29/08/2018

    В Новосибирске собираются построить аэродинамическую трубу для изучения обледенения самолетов

    ​Аэродинамическую трубу для изучения процессов обледенения при взлете и посадке самолетов планируется построить в новосибирском Академгородке, сообщил агентству "Интерфакс-Сибирь" научный руководитель Института теоретической и прикладной механики им.
    296