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INNOVAZIONE/ Il raffreddamento è assicurato se al “micro” si aggiunge il “nano”

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Alcuni pompieri in azione (Foto: Infophoto)  Alcuni pompieri in azione (Foto: Infophoto)
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Quando la forza del vapore supera la forza di attrazione della superficie, la goccia comincia a galleggiare. Avvicinare maggiormente le strutture incrementerebbe le interazioni superficiali, ma aumenterebbe anche la resistenza del vapore. Per disaccoppiare questi due effetti, i ricercatori hanno ricoperto la superficie e le sue strutture a scala micrometrica con delle particelle nanometriche. Questa intelaiatura di “micro-nano” fornisce sia l'estesa area superficiale per le particelle molto piccole sia l'ampia spaziatura tra le strutture per lasciar fluire il vapore. 

Gli esperimenti hanno confermato il nuovo approccio. Quando hanno spruzzato sulle superfici micro-nano acqua a 400 °C - la temperatura più alta che il loro apparato sperimentale era in grado di fornire - le goccioline rapidamente bagnavano le superfici e bollivano. È interessante notare che, alle stesse condizioni, le gocce non hanno bagnato le superfici dei campioni con le strutture micrometriche o quelli con l’intreccio su scala nanometrica, ma hanno bagnato le superfici dei campioni che le avevano entrambe. 

Quanto alle conseguenze pratiche di questi studi, oltre ai sistemi di sicurezza nucleare, il nuovo metodo potrà trovare importanti applicazioni in sistemi come i generatori di vapore, le caldaie industriali, i motori a iniezione, nonché tutti i processi di raffreddamento spray di metalli bollenti. 

Un’applicazione attualmente all'esame del gruppo del MIT sono i sistemi di raffreddamento nell'elettronica: «I flussi di calore nel raffreddamento dell'elettronica sono alle stelle – dice Varanasi – e sarebbe interessante un efficiente raffreddamento a spruzzo: sempre che riusciamo a capire come montare un sistema simile nel piccolo spazio all'interno dei dispositivi elettronici».



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