Jesteś tutaj

Para wodna bez gotowania? Możliwe dzięki nanocząstkom!

Skupiając promienie słoneczne na mieszaninie wody i nanocząstek można w krótkim czasie zamienić wodę w parę, bez doprowadzania jej do wrzenia. Zjawisko na razie testowane tylko w laboratorium, może niedługo doprowadzić do wynalezienia wydajnych generatorów pary czy destylatorów działających tylko dzięki energii słonecznej.

Naukowcy z Rice University w Teksasie do szklanego naczynia z wodą wrzucili niewielką ilość nanocząstek i skupili na naczyniu światło słoneczne. Użyte nanocząstki to pokryte złotem lub węglem koraliki ze szkła kwarcowego (dwutlenku krzemu). Ich średnica jest mniejsza od długości fali światła widzialnego, dzięki temu są w stanie pochłaniać większość energii padających fal światła. Gdyby nie były tak małe, więcej światła byłoby rozpraszane niż pochłaniane.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn304948h

Silnie skupione światło szybko nagrzewa nanocząstki do temperatury, w której warstwa otaczającej je wody odparowuje, tworząc gazową bańkę izolującą gorące nanocząstki od otaczającej je zimnej wody. Zabezpieczona w ten sposób cząstka nagrzewa się coraz bardziej i tworzy coraz więcej pary wokół siebie. Pęcherzyk gazu w końcu staje się tak duży, że razem z nanocząstką unosi się ku powierzchni wody. Na powierzchni bańka pęka, para wydostaje się do otoczenia, a nanocząstka spada z powrotem na dno naczynia. Tam w skupionej wiązce światła proces wytwarzania pary zaczyna się od nowa. Cały proces tylko w znikomym stopniu powoduje nagrzewanie wody znajdującej się w naczyniu.

Przebieg eksperymentu z komentarzem (po angielsku) można zobaczyć na filmie poniżej:

Chcesz wiedzieć więcej?

Zjawisko zostało niedawno opisane w naukowym czasopiśmie ACS Nano.

  • Obrazek użytkownika jasiński
    O autorze:

    Maciej Jasiński

    Redaktor Fresh Science
    Fiztaszki układa za kierownicą UAZa lub w pociągu Jan Matejko relacji Gdańsk Główny - Warszawa Wschodnia. Pija dużo coca coli, śpi mało, mówi szybko.

Dodaj komentarz