EO

Oliedruppel gaat spontaan zweven boven ijskoud oppervlak

08 januari 2019 om 15:29 uur

Een druppeltje olie dat wordt neergelegd op een erg koud vloeistofoppervlak, gaat kort daarna uit zichzelf bewegen, in rechte lijnen en vele minuten lang, zelfs als het druppeltje eenmaal bevriest. Dat is eigenlijk het omgekeerde van wat er gebeurt als een druppeltje water beweegt op een heet oppervlak, het bekende Leidenfrost effect. Onderzoekers van de Universiteit Twente publiceren over de verrassende ‘koude versie’ van het effect in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).


Druppels die op een hete plaat vallen, verdampen niet direct, maar worden opgetild door een soort kussentje van hun eigen damp. Dit Leidenfrost effect is uitvoerig onderzocht. Maar wat gebeurt er nu met een druppeltje op een heel koud oppervlak? Op een bad van vloeibare stikstof (-196° C) plaatste UT-onderzoeker Anaïs Gauthier een druppeltje ethanol of siliconenolie, op kamertemperatuur. Wat blijkt? Dat druppeltje bevriest niet ter plekke, maar gaat na enkele seconden spontaan en met constante snelheid bewegen, om voorlopig ook niet tot stilstand te komen. Zelfs als het uiteindelijk wél bevriest, blijft het druppeltje in rechte lijnen bewegen, tot wel tientallen minuten lang. Komt het in de buurt van de wand van het vloeistofreservoir, dan stuitert het elastisch terug.

 

Vormverandering

Anders dan bij het gewone Leidenfrost effect is het niet de druppel die een vormverandering ondergaat, maar het onderliggende vloeistofoppervlak. Zo vormt zich een laagje damp tussen de koude vloeistof en de relatief warme olie. Dat verklaart nog niet waarom de druppel dan uit zichzelf gaat bewegen, in plaats van ter plekke te bevriezen. Er moet een aanzet zijn. Uit de analyse van de camerabeelden, simulaties en wiskundige modellen blijkt dat het laagje onder de druppel niet symmetrisch is. Deze asymmetrie is de aanstichter voor de beweging en de snelheden zijn goed te voorspellen. Aan de wanden vindt geen botsing plaats, dan zou de snelheid er veel eerder uit gaan. Ook tussen de wand en het druppeltje vormt zich een laagje damp, zodat het elastisch terugkaatst.

 

Koeltransport

Vervolgonderzoek moet uitwijzen wat de asymmetrie in het laagje precies veroorzaakt. Een interessante vraag is ook wat er gebeurt met meerdere druppels op het oppervlak. "De spontane beweging van druppels kan interessant zijn voor het bevriezen en transporteren, zonder vervuiling, van bijvoorbeeld biologische materialen", aldus Gauthier.

 

Gerelateerd nieuws

In drie uur van Amsterdam naar Sydney

In drie uur van Amsterdam naar Sydney

Een hypersonisch vliegtuig kan acht keer sneller dan het geluid en tien keer sneller dan een hedendaags passagiersvliegtuig. Daarmee vlieg je in drie uur naar Australië. Deze vliegtuigen vliegen in de stratosfeer, waar…

Elektronische tatoos drijven straks je wearables aan

Elektronische tattoo's drijven straks je wearables aan (video)

Nog even en je kan je wearables aandrijven met een plaktattoo. Onderzoekers van de universiteiten Carnegie Mellon in de VS en Coimbra in Portugal zijn erin geslaagd om met vloeibare legeringen ultradunne circuits te…

XLCargoDrones innovatiecentrum zoekt deelnemers

XLCargoDrones innovatiecentrum zoekt deelnemers

De UT, het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) en de Hogeschool van Amsterdam bundelen hun krachten op het gebied van onbemande vliegtuigen voor vrachtvervoer in het innovatiecentrum XLCargoDrones. De focus…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

21 januari 2019, Breda

2-daagse training CE-engineering en fabrikantschap

De Europese CE-richtlijnen gaan uit van het simpele scenario dat bij een verhandeld en/of in gebruik...

22 januari 2019

Carcinogene stoffen

Tijdens deze cursus worden methoden besproken waarmee vastgesteld kan worden of een stof carcinogene...

Meer agendapunten »