Buzz
Tìm ra cách đun sôi nước nhanh hơn sẽ giúp tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu quả khi nấu nước.
Nếu nước có thể được đun sôi nhanh chóng và hiệu quả hơn, điều này sẽ mang lại nhiều lợi ích cho các quy trình công nghiệp bằng cách giảm sử dụng năng lượng, bao gồm cả những nhà máy phát điện, các hệ thống sản xuất hóa chất và thậm chí cả hệ thống làm mát cho thiết bị điện tử.
Mới đây các nhà nghiên cứu tại MIT đã phát triển một phương pháp để thực hiện điều này. Họ đã cải thiện đồng thời hai yếu tố quan trọng trong quá trình sôi là hệ số truyền nhiệt (HTC) và thông lượng nhiệt tới hạn (CHF).
Điều này là một bước phát triển vì thường có sự cân bằng giữa hai yếu tố này. Vì vậy, chỉ cần một trong số chúng có thay đổi là sẽ ảnh hưởng đến yếu tố còn lại.
Tiến sĩ Youngsup Song, một trong các tác giả của nghiên cứu, chia sẻ: 'Cả hai yếu tố đều quan trọng nhưng việc cải thiện cả hai đồng thời là một thách thức vì chúng có sự đánh đổi nội tại. Nếu có quá nhiều bọt trên bề mặt nước sôi, quá trình đun sôi sẽ hiệu quả nhưng nếu có quá nhiều bọt trên bề mặt, chúng có thể kết hợp lại với nhau và tạo thành một màng hơi trên bề mặt sôi'.
Màng hơi này tạo ra lực cản truyền nhiệt từ bề mặt nóng sang mặt nước. Nếu có hơi nước ở giữa bề mặt và nước, điều đó sẽ ngăn cản hiệu quả truyền nhiệt và làm giảm giá trị CHF.
Làm thế nào để thực hiện quá trình đun sôi hiệu quả và nhanh chóng hơn?
Bằng cách thêm một chuỗi lỗ nhỏ hoặc vết lõm vào một bề mặt, điều chỉnh cách bong bóng hình thành trên bề mặt đó. Điều này giữ cho các bong bóng được đặt chính xác vào các vị trí của lỗ hoặc lõm và ngăn chúng lan ra thành một lớp màng chống nhiệt.
Tuy nhiên, giải thích: 'Các lỗ nhỏ này xác định vị trí của bong bóng. Nhưng bằng cách tách các khoảng đó ra 2 mm, chúng tôi tách các bong bóng ra và giảm thiểu sự kết tụ của chúng'.
Công trình nghiên cứu này đến nay vẫn hứa hẹn, nhưng giáo sư Kỹ thuật Evelyn Wang tại MIT, một trong số tác giả, nói rằng nó chỉ được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm quy mô nhỏ nên hiệu quả thực tế vẫn là một ẩn số.
Bà giải thích: 'Các cấu trúc mà chúng tôi tạo ra không dễ thu nhỏ ở dạng hiện tại'.
Hiện tại, nhóm đang tập trung vào việc tìm kiếm các phương pháp bổ sung để tạo ra các loại cấu trúc bề mặt có thể áp dụng trong các kích thước thực tế.
Tham khảo trên Interestingengineering
