水往高處流
日期：2010-08-10 有2093人瀏覽
有道是水往低處流，要使它往高處走，總要額外費些力氣。不過科學家ZUI近發現，在有著鋸齒形起伏的水平面上，液滴可以依賴蒸氣作用自行移動，甚至流向更高處。這種“自推進”的液體將來有可能用于冷卻電子設備里的微處理器。
據英國《新科學家》雜志網站20日報道，Heiner Linke和他在美國俄勒岡大學及澳大利亞新南威爾士大學的合作者，使用有著許多微小鋸齒形起伏的銅制表面，在上面放置水或其它液體，并將表面加熱到遠高于液體沸點的溫度。例如水的沸點是100℃，而放置水滴的銅制表面加熱到220℃。
由于表面溫度很高，液滴與表面之間會產生一層蒸氣，稱為Leidenfrost層。這樣，液滴就有了一個“氣墊”，就像氣墊船一樣，水平方向上一個微小的作用力就能使它運動起來。Linke說：“我們觀察到液體以高達每秒5厘米的速度運動。”
科學家還不能確定，促使液滴運動的水平方向作用力來自何方。他們猜想，液體和熾熱表面之間不斷地產生的蒸氣，從液滴下面逃逸出來，產生了微小的推動力。Linke說：“鋸齒形表面的不對稱性，使得液滴下的蒸氣絕大多數沿一個方向逃逸。液滴就像河流中的船只，被蒸氣流拖動著。”
研究人員發現，他們用來做試驗的多種液體，全部都會出現這種現象，包括液氮、甲醇、乙醇和水等等，其沸點差異很大，從-196℃到151℃不等。在試驗中，液滴直徑通常為1毫米，鋸齒高度為0.1毫米。
液滴的加速度可以達到1~2米/秒2。Linke說：“我們觀察到液滴ZUI多可移動一米，直至ZUI后蒸發掉。”研究小組還發現，液滴ZUI多可以爬上傾角為10度的斜坡。
科學家設想，在內壁為鋸齒形的管道中，裝上可自我推進的液體，以微處理器產生的廢棄熱量為動力，就能制成冷卻泵，給微處理器降溫。這種泵沒有任何活動部件，不需要外部能源。研究小組已經提交了類似冷卻系統的初步**申請，但他們還不能確定，該系統在更小尺度（比如微處理器冷卻所需要的尺度）上是否有效，所以現在討論它與現有冷卻方法的優劣還言之過早。
據英國《新科學家》雜志網站20日報道，Heiner Linke和他在美國俄勒岡大學及澳大利亞新南威爾士大學的合作者，使用有著許多微小鋸齒形起伏的銅制表面，在上面放置水或其它液體，并將表面加熱到遠高于液體沸點的溫度。例如水的沸點是100℃，而放置水滴的銅制表面加熱到220℃。
由于表面溫度很高，液滴與表面之間會產生一層蒸氣，稱為Leidenfrost層。這樣，液滴就有了一個“氣墊”，就像氣墊船一樣，水平方向上一個微小的作用力就能使它運動起來。Linke說：“我們觀察到液體以高達每秒5厘米的速度運動。”
科學家還不能確定，促使液滴運動的水平方向作用力來自何方。他們猜想，液體和熾熱表面之間不斷地產生的蒸氣，從液滴下面逃逸出來，產生了微小的推動力。Linke說：“鋸齒形表面的不對稱性，使得液滴下的蒸氣絕大多數沿一個方向逃逸。液滴就像河流中的船只，被蒸氣流拖動著。”
研究人員發現，他們用來做試驗的多種液體，全部都會出現這種現象，包括液氮、甲醇、乙醇和水等等，其沸點差異很大，從-196℃到151℃不等。在試驗中，液滴直徑通常為1毫米，鋸齒高度為0.1毫米。
液滴的加速度可以達到1~2米/秒2。Linke說：“我們觀察到液滴ZUI多可移動一米，直至ZUI后蒸發掉。”研究小組還發現，液滴ZUI多可以爬上傾角為10度的斜坡。
科學家設想，在內壁為鋸齒形的管道中，裝上可自我推進的液體，以微處理器產生的廢棄熱量為動力，就能制成冷卻泵，給微處理器降溫。這種泵沒有任何活動部件，不需要外部能源。研究小組已經提交了類似冷卻系統的初步**申請，但他們還不能確定，該系統在更小尺度（比如微處理器冷卻所需要的尺度）上是否有效，所以現在討論它與現有冷卻方法的優劣還言之過早。
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