I ricercatori dell'Università di Warwick hanno sviluppato una nuova comprensione di come i liquidi evaporano in vapore, indicando potenziali applicazioni per la progettazione ingegneristica.
Il gruppo, sostenuto dall'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) e dal Leverhulme Trust, dicono di aver sviluppato una teoria che significa che possono prevedere la durata della vita delle goccioline liquide.
Essere in grado di farlo potrebbe aprire nuove opportunità sia in ambienti naturali che industriali in cui la durata della vita delle goccioline avrà un impatto sul comportamento e sull'efficienza dei processi.
Le teorie attuali affermano che il diametro quadrato della goccia decresce in proporzione al tempo (legge classica); però, questo periodo rappresenta solo una piccola parte dell'evoluzione della goccia. Man mano che il diametro si avvicina all'inosservabile micro e nanoscala, le dinamiche molecolari devono essere usate come esperimenti virtuali e queste mostrano un crossover verso un nuovo comportamento, con il diametro che ora si riduce in proporzione al tempo (legge della nanoscala).
La ricerca a Warwick ha dimostrato che questo comportamento si verifica a causa della fisica complessa nel flusso di vapore, che può provocare sbalzi di temperatura attraverso poche molecole fino a 40 gradi. Questo comportamento è controintuitivo rispetto alle nostre esperienze quotidiane (su macroscala), dove siamo abituati a temperature che cambiano in modo relativamente graduale, ma deve essere preso in considerazione per prevedere con precisione le fasi finali della vita di una goccia in evaporazione.
Il professor Duncan Lockerby della School of Engineering dell'Università di Warwick ha dichiarato:"Il risultato principale qui è la capacità della teoria di prevedere rapidamente la durata della goccia e creare un quadro di modellazione che mantenga l'accuratezza dalle tipiche scale ingegneristiche fino alle applicazioni all'avanguardia su nanoscala. "
Il dott. James Sprittles dell'Istituto di matematica dell'Università di Warwick ha dichiarato:"È affascinante che l'intuizione basata sulle osservazioni quotidiane sia un ostacolo quando si tenta di comprendere i flussi su scala nanometrica, affinché, come in questa ricerca, bisogna appoggiarsi alla teoria per illuminarci."
