Forskernes teori forudsiger levetiden for flydende dråber

Forskere ved University of Warwick har udviklet en ny forståelse af, hvordan væsker fordamper til damp, peger på potentielle applikationer til teknisk design.

Holdet, støttet af Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) og Leverhulme Trust, sige, at de har udviklet en teori, som betyder, at de kan forudsige levetid for væskedråber.

At kunne gøre det kunne åbne op for nye muligheder i både naturlige og industrielle omgivelser, hvor dråbes levetid vil påvirke processers adfærd og effektivitet.

Nuværende teorier angiver, at dråbens diameter-kvadrat falder i forhold til tiden (klassisk lov); imidlertid, denne periode tegner sig kun for en lille del af faldets udvikling. Når diameteren nærmer sig den ikke-observerbare mikro- og nanoskala, molekylær dynamik skal bruges som virtuelle eksperimenter, og disse viser en overgang til en ny adfærd, med diameteren nu reducerende i forhold til tiden (nanoskala lov).

Forskning i Warwick har vist, at denne adfærd opstår på grund af kompleks fysik i dampstrømmen, hvilket kan resultere i spring i temperatur på tværs af få molekyler så store som 40 grader. Denne adfærd er kontraintuitiv i forhold til vores daglige oplevelser (på makroskalaen), hvor vi er vant til temperaturer, der ændrer sig relativt gradvist, men skal tages i betragtning for nøjagtigt at forudsige de sidste faser af en fordampende dråbs liv.

Prof Duncan Lockerby fra School of Engineering ved University of Warwick sagde:"Hovedpræstationen her er teoriens evne til hurtigt at forudsige faldets levetid og skabe en modelleringsramme, der opretholder nøjagtighed fra typiske ingeniørskalaer ned til banebrydende nanoskala applikationer. "

Dr. James Sprittles fra Mathematics Institute ved University of Warwick sagde:"Det er fascinerende, at intuition baseret på dagligdags observationer er en hindring, når man forsøger at forstå nanoskala strømme, så det, som i denne undersøgelse, man skal læne sig op af teori for at oplyse os. "