Voda teče také do kopce

31. březen 2006

Kapka vody a speciální mosazná podložka. Tak málo stačí k tomu, aby voda tekla do kopce. Objev mezinárodního vědeckého týmu, který otevírá nové možnosti třeba pro chlazení počítačových mikroprocesorů, přiblížil časopis NewScientist.

Proč se kapky vlastně pohybují, to vědci zatím nedokáží přesně vysvětlit. Vedoucí výzkumného týmu Heiner Linke z univerzity v Oregonu však předpokládá, že se posouvají na parním polštáři. Nezáleží příliš na druhu kapaliny. Vědci pozorovali tento jev také u methanolu nebo kapalného dusíku.

Kráčející kapky vznikají na mosazné destičce, která má zoubkovanou strukturu. Drážky jsou vysoké zhruba desetinu milimetru. Kovová podložka se zahřeje na teplotu, která převyšuje bod varu použité kapaliny. Konkrétně v případě vody je to 220 stupňů Celsia. Při kontaktu kapaliny s podložkou dojde k tzv. Leidenfrostovu jevu. Zjednodušeně můžeme říci, že rychle se odpařující voda vytvoří vrstvičku páry, která funguje jako tepelný izolant. Odpařování se následně zpomalí. Stejný jev můžeme pozorovat, když na rozpálenou plotnu ukápne voda. Rozuteče se do všech stran ve stovkách drobných kapiček.

Neuspořádaný pohyb by se však nedal v praxi využít. Ke slovu se tak dostanou drážky, nebo chcete-li zoubky v mosazné podložce. Díky nim se pohyb kapiček uspořádá v jenom směru. Vědci předpokládají, že kapičky se pohybují na základě reaktivní síly. Kvůli zoubkům, totiž pára z kapiček může unikat jenom jedním směrem. Kapky se pohybují opačně. Je to analogie raketového motoru.

Logo

Překvapivě je vznikající síla natolik velká, že dokáže kapičky vystrkat i do kopce. Zvládnou zhruba desetiprocentní stoupání, navíc průběžně zrychlují. A jak daleko taková kapka dojede? Rekordmanka se může pochlubit metrovou dráhou, i když se průběžně zmenšovala, až se v cíli vypařila docela.

Linkeho tým věří, že kapky by mohly sloužit například ke chlazení mikroprocesorů. Chladicí okruh by pohánělo pouze odpadní teplo, které by udržovalo soustavné proudění chladicí kapaliny. Vzniklo by tak efektivní chlazení bez nároků na další energii. Vědci už si nechali svůj objev patentovat, ale sami tvrdí, že jeho praktická aplikace je ještě v nedohlednu.

autor: Luboš Veverka
Spustit audio

Více z pořadu