Лента TH Новости Глобальные вызовы


Обнаружен новый способ очистки воды

∴ 157

Эффект Марангони – он же «винные слезы». Наблюдается при смешивании алкоголя и воды, в виде границы, между этими двумя жидкостями. Механику данного эффекта и его практическую значимость исследовали ученые.

797

Исследовательская группа, возглавляемая профессором машиностроения KAIST Хьюнгсоо Кимом, сумела разобрать феномен, называемый эффектом Марангони, который возникает на границе между алкоголем и водой. Ожидается, что это открытие станет ценным, для эффективного удаления примесей с поверхности жидкостей без какого-либо загрязнения.

Исследование, проведенное совместно с исследовательской группой под руководством профессора Говарда А. Стоуна в Принстонском университете.

Эффект Марангони, также известный как слезы вина, генерируется, когда встречаются две жидкости, имеющие разное поверхностное натяжение, вызывая конечное перемешивание, время и длину распространения. Как правило, люди считают, что легко смешивающиеся жидкости сразу смешиваются, однако, это не так.

Типичное поверхностное натяжение спирта в три раза ниже, чем у воды, и эта разница создает конвекционный поток на границе двух жидкостей. Это явление обсуждалось много раз с тех пор, как оно было обнаружено в начале 20-го века, но существует ограничение на его количественное определение и объяснение.

Профессор Ким, рассматривая механизм смешивания и распространения, использовал различные методы визуализации потока и оборудование для захвата высокоскоростных изображений.

Благодаря методам визуализации, команде удалось количественно определить и объяснить сложный физико-химический феномен, возникающий между водой и алкоголем. Более того, они разработали теоретическую модель для прогнозирования физико-химических гидродинамических явлений.

Теоретическая модель может предсказать скорость конвекционного потока, площадь капли алкоголя и время, необходимое для развития поля течения. Следовательно, эта модель может отображать типы материалов (например, алкоголь) и объем капли жидкости в зависимости от конкретной ситуации.

Кроме того, исследовательская группа считает, что межфазный поток позволяет управлять объемными потоками и что он может быть источником технологии для эффективной доставки лекарств или удаления примесей с поверхности вещества без возникновения вторичного загрязнения.

Филипп Дончев