Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Nanomaterials

There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

Поверхности Nanotextured Увеличивают Представление Конденсатора

Published on October 23, 2012 at 12:10 PM

Конденсаторы критическая часть сегодняшних систем производства электроэнергии: Около 80 процентов электрических станций полностью мира используют их для того чтобы повернуть пар назад к воде после того как они приходят из турбин которые поворачивают генераторы. Они также ключевое положение в заводах опреснения, быстро растущий вкладчик к поставке мира свежей воды. Теперь, новое поверхностное зодчество конструированное исследователями на MIT держит посыл значительно форсировать представление таких конденсаторов.

Исследование описано в он-лайн бумаги как раз опубликованное в журнале ACS Nano postdoc Sushant Anand MIT; Kripa Варанаси, Адъюнкт-Профессор Doherty Использования Океана; и аспирант Адам Paxson, postdoc Rajeev Dhiman и исследование принимают Дэйв в члены Смита, всю из исследовательской группы Варанаси на MIT.

Ключ к улучшенной гидродобной (вод-линяя) поверхности делать по образцу сочетание из микроскопический - поверхность предусматриванная с малюсенькими рему или столбами как раз 10 микрометров (millionths метра) поперек, о размере клетки крови - и покрытие смазки, как масло. Малюсенькие пространства между столбы держат масло в месте через капиллярное действие, найденных исследователях.

Команда открыла что капельки воды конденсируя на этой поверхности двинули 10.000 времен более быстро чем на поверхностях с как раз гидродобный делать по образцу. Скорость этого движения капельки ключева к позволять капелькам упасть от поверхности так, что новые одни смогут сформировать, увеличивая эффективность передачи тепла в конденсаторе электрической станции, или тариф продукции воды в заводе опреснения.

С этой новой обработкой, «падения могут скользнуть на поверхности,» Варанаси говорит, плавающ как шайбы на таблице воздух-хоккея и смотрящ как колебаясь UFOs - поведение Варанаси говорит что он никогда не видело в больше чем декада работы на гидродобных поверхностях. «Эти как раз шальные скорости.»

Необходимо количество смазки минимально: Оно формирует тонкое покрытие, и безопасно прикалыван в месте столбами. Любая смазка которая потеряна легко заменена от малого резервуара на крае поверхности. Смазку можно конструировать для того чтобы иметь такое низкое давление пара которое, Варанаси говорит, «Вы может даже положить ее в вакуум, и она не испарится.»

Другое преимущество новой системы что оно не делает быть в зависимости от любая определенная конфигурация малюсеньких текстур на поверхности, покуда они имеют о правых размерах. «Его можно изготовить легко,» Варанаси говорит. После Того Как поверхность текстурирована, материал можно механически окунуть в смазке и вытянуть вне; большая часть из смазки просто стекает, и «только жидкость в полостях держится внутри капиллярными силами,» Anand говорит. Потому Что покрытие настолько тонко, он говорит, оно только принимает около четверть к половин-teaspoon смазки для того чтобы покрыть квадратный ярд материала. Смазка может также защитить основную поверхность металла от корозии.

Варанаси планирует более дальнеишее исследование для того чтобы квантифицировать точно насколько улучшения возможны путем использование нового метода в электрических станциях. Потому Что пар-приведенные в действие турбины вездесущий в электрических станциях ископаемого топлива мира, он говорит, «даже если он сохраняет 1 процент, который огромн» в своем потенциальном ударе на глобальных излучениях газов оранжереи.

Работы нового подхода с большим разнообразием поверхностных текстур и смазок, исследователя говорят; они планируют сфокусировать продолжающийся исследование на находить оптимальные комбинации для цены и стойкости. «Много наука в как вы конструируете эти жидкости и текстуры,» Варанаси говорят.

Что более дальнеишее исследование будет помогать новым методом Варанаси превращает в сотрудничестве с исследователями включая Конрада Rykaczewski, научный работник исследования MIT в настоящее время основанный на Национальном институте стандартов и технологий (NIST) в Gaithersberg, Md., вместе с John Henry Скоттом и Ходоком Marlon NIST и Trevan Landin Компании FEI. Что метод описан в отдельно бумаге также как раз опубликовало в ACS Nano.

Для the first time, этот новый метод получает сразу, детальные изображения интерфейса между поверхностью и жидкостью, как капельки которые конденсируют на ей. Нормально, тот интерфейс - ключ к понимая обрызгиванию и процессам вод-линять - спрятан от взгляда сами капельками, Варанаси объясняет, так большинств анализ полагался на моделировании компьютера. В новом процессе, капельки быстро замерзаются в месте на поверхности, отрезанной в профиле с лучем иона, и после этого imaged используя электронный кинескоп скеннирования.

«Метод полагается на сохранять геометрию образцов через быстрое замерзающ в слякоти жидкост-азота на минусе 210 градус цельсий [минус 346 градусов Градуса Фаренгейта],» Rykaczewski говорит. «Замерзая тариф настолько быстро (около 20.000 градус цельсий в секунду) та вода и другие жидкости crystalize, и сохранена их геометрия.»

Метод смог быть использован для того чтобы изучить много различных взаимодействий между жидкостями или газы и твердые поверхности, Варанаси говорят. «Вполне новый метод. Для the first time, мы могл увидеть эти детали этих поверхностей.»

Увеличенное исследование конденсации получило финансирование от Национального фонда (NSF), программы Энергии Masdar-MIT Инициативной, и Центра MIT Deshpande. Сразу исследование воображения использовало средства NIST, с финансированием от дара NSF и Союзничества Du Pont-MIT.

Источник: MIT

Last Update: 23. October 2012 12:23

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit