Bobler er ledetråd til forbedrede industrielle strukturer

Indblik i hvor minut, alligevel kraftfuld, bobler dannes og falder sammen på undervandsoverflader kan hjælpe med at gøre industrielle strukturer som skibspropeler mere slidstærke, forskning tyder på.

Supercomputerberegninger har afsløret detaljer om væksten af ​​såkaldte nanobubbler, som er titusinder af gange mindre end et nålhoved.

Resultaterne kan give værdifuld indsigt i skader forårsaget på industrielle strukturer, såsom pumpekomponenter, når disse bobler sprænges for at frigive bittesmå, men kraftfulde væskestråler.

Denne hurtige ekspansion og sammenbrud af bobler, kendt som kavitation, er et almindeligt problem inden for teknik, men er ikke godt forstået.

Ingeniører ved University of Edinburgh udtænkte komplekse simuleringer af luftbobler i vand, ved hjælp af Storbritanniens nationale supercomputer.

Teamet modellerede atomernes bevægelse i boblerne og observerede, hvordan de voksede som reaktion på små fald i vandtrykket.

De var i stand til at bestemme det kritiske pres, der var nødvendigt for, at boblens vækst skulle blive ustabil, og fandt ud af, at dette var meget lavere end foreslået af teori.

Deres fund kan informere udviklingen af ​​nanoteknologier til at udnytte kraften i tusinder af jetfly fra kollapsende nanobubbler, såsom behandlinger mod nogle kræftformer, eller til rengøring af højt præcist teknisk udstyr. Forskere har foreslået en opdateret teori om stabiliteten af ​​overflade -nanobobler, baseret på deres fund.

Deres undersøgelse, udgivet i Langmuir , blev støttet af Engineering and Physical Sciences Research Council.

Duncan Dockar, fra University of Edinburghs School of Engineering, sagde:"Bobler dannes og brister rutinemæssigt på overflader, der bevæger sig gennem væsker, og det resulterende slid kan forårsage træk og kritisk skade. Vi håber, at vores indsigt, muliggjort med kompleks computing, kan hjælpe med at begrænse påvirkningen af ​​maskinens ydeevne og muliggøre fremtidige teknologier. "