Результаты исследования "винных слез" важны для разработчиков космического и наземного оборудования

 


Бокал вина является одним из способов поставить сложный эксперимент на Международной космической станции.

Многие слышали о таком явлении, как "слезы вина" - кольцо прозрачной жидкости на верхней части бокала, которое непрерывно меняет форму и ручейками стекает обратно на дно бокала. Одним из факторов, управляющих этим процессом, является конвекция Марангони.

Конвекция Марангони представляет собой процесс тепло- и массообмена в области поверхностного натяжения жидкости. Это явление названо в честь итальянского физика Карло Марангони, который первым изучил его в XIX-м веке.

Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) заинтересовалось изучением конвекции Марангони в условиях невесомости. Внимание исследователей к малоизученному явлению объясняется тем, что конвекция Марангони негативно влияет на качество роста кристаллов, полупроводников, оптических и биологических материалов. Явление также ухудшает работу теплоотводных трубок, охлаждающих компьютеры. Таким образом, более глубокое понимание конвекции Марангони не только расширит знания о поведении жидкости, но также имеет большое значение для производства полупроводниковых материалов, космического и наземного оборудования.

JAXA планирует провести на МКС четыре эксперимента, которые позволят досконально исследовать потоки поверхностного натяжения в условиях микрогравитации. Для изучения тепло- и массообмена внутри жидкости в условиях невесомости ученые планируют использовать две большие "перемычки" из силиконового масла между двумя дисками. На Земле подобная пленка жидкости не может существовать из-за гравитации.

Одним из основных способов теплопередачи на Земле является выталкивающая сила, когда теплый воздух поднимается в холодной массе воздуха. Из-за этого провести опыты с конвекцией Марангони невозможно – гравитация планеты всегда будет сильнее и исказит результаты наблюдений. В космосе этих препятствий нет, и поэтому ученые с помощью двух дисков разных размеров могут легко создать конвекцию Марангони и узнать больше о том, как передается тепло в условиях микрогравитации.

Эксперименты японских ученых завершатся в 2015 году.

Источник: Cnews.ru