211service.com
Tējkannas efekta nāve
Tējkannas tehnoloģiju lielā mērā ignorē galvenie plašsaziņas līdzekļi (daži saka, ka tas ir negodīgi). Taču šodien zinātnieki Francijā atklāj paņēmienu, kam vajadzētu iedvest augsto tehnoloģiju dzīvību jaunās paaudzes objektos.
Problēma ar tējkannām ir to kaitinošais ieradums pilēt, īpaši pie zema plūsmas ātruma. Šī parādība ir ieguvusi tādu slavu, ka tā tēlaini nodēvēta par tējkannas efektu.
Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka pilēšana ir plūsmas atdalīšanas rezultāts, kad robežai vistuvāk esošais šķidruma slānis no tā atdalās. Kad tas notiek, šķidrums vienmērīgi plūst pāri lūpai. Bet, samazinoties plūsmas ātrumam, robežslānis atkal piestiprinās virsmai, izraisot pilēšanu.
Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka šo procesu ietekmē vairāki faktori, piemēram, tējkannas lūpas izliekuma rādiuss, plūsmas ātrums un tējkannas materiāla mitrināmība. Taču zinātniekiem līdz šim nav izdevies pilnībā izprast, kas notiek.
Tagad Cyril Duez no Lionas Universitātes Francijā un daži sliktie ir identificējuši vienu problēmas pamatā esošo faktoru un parādījuši, kā to risināt. Viņi saka, ka vaininieks ir hidrokapilārais efekts, kas uztur šķidrumu saskarē ar materiālu, kad tas atstāj lūpu. Iepriekš identificētie faktori nosaka šī hidrokapilārā efekta stiprumu.
Tātad, kā to pārvarēt? Ir divi veidi, kā teikt Duez un co. Pirmais ir padarīt lūpu pēc iespējas plānāku. Tāpēc tējkannām ar snīpi, kas izgatavotas no plāna metāla, ir mazāka iespēja pilēt.
Otrais ir lūpu pārklāšana ar jaunākās paaudzes superhidrofobiem materiāliem, kas spēcīgi atgrūž ūdeni. Duez un citi parāda, kā tas pārtrauc driblēšanu vienā mirklī. Viņi saka, ka superhidrofobās virsmas pilnībā novērš pilēšanu un tādējādi pārspēj tējkannas efektu.
(Protams, ir vēl viens vai divi iespējamie pielietojumi šķidruma plūsmas veidošanā mikrofluidiskās iekārtās, taču tie kļūst nenozīmīgi, salīdzinot ar tējkannas revolūciju.)
Tomēr patiešām aizraujoša ziņa ir tāda, ka noteiktos materiālos hidrokapilāro efektu var kontrolēt elektroniski. Tas palielina iespēju izveidot tējkannas dizainu, kurā var ieslēgt un izslēgt dribēšanu, nospiežot slēdžu — tas ir vēlmes objekts, kas ir līdzvērtīgs iPhone, USB katapultiem un personīgajiem gaisa kuģiem. (Varbūt iPot?)
Ja tas šiem puišiem neiegūs IgNobel balvu, es nezinu, kas iegūs.
Atsauce: arxiv.org/abs/0910.3306 : Pārspējot tējkannas efektu