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高速カメラの研究は、沸騰滴が離陸する理由を示しています

高速カメラを使用した新しい研究により、なぜ沸騰したときに加熱された表面から液体の滴が離陸する理由が明らかになりました。その理由は、泡が形成され、滴の下に崩壊するようにあることが判明しました。

Journal Physical Review Lettersに掲載されたこの研究は、ケンブリッジ大学とオランダのトゥエンテ大学の研究者によって実施されました。チームは高速カメラを使用して、毎秒10,000フレームの速度で加熱された表面で沸騰した水滴の画像をキャプチャしました。

画像は、水滴が加熱されると、その表面に小さな泡を形成し始めることを示しました。これらの泡は、最終的には非常に大きくなり、水滴の重量をサポートできなくなるまで成長して融合します。この時点で、液滴は表面から離陸し、空中に排出されます。

研究者は、水滴の下に形成される泡のサイズが表面の温度によって決定されることを発見しました。低温では、泡が小さく、液滴がよりゆっくりと脱落します。より高い温度では、泡が大きくなり、液滴がより速く離陸します。

この研究の結果は、ボイラー、熱交換器、および液体の沸騰を伴う他のデバイスの設計など、多くの用途に影響を与える可能性があります。

ケンブリッジ大学の研究者であり研究の著者の一人であるクリストファー・エグルトン博士は、次のように述べています。 「この知識は、より効率的なボイラーと熱交換器を設計するために使用でき、薬物送達のためのマイクロドップレットの生産など、沸騰滴の新しい用途にもつながる可能性があります。」

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