Исследователи определили, что кавитационные пузырьки могут возникать при гораздо более низком давлении, чем считалось. Это может помочь в разработке новых технологий лечения рака и способов защиты промышленных конструкций.
Кавитацией называют процесс образования и последующего схлопывания пузырьков в потоке жидкости, которые могут содержать разреженный пар. Их высокая температура ударные волны, образующиеся при разрушении, вызывают эрозию материалов, что оказывает вредное влияние на гребневые винты судов, рабочие элементы насосов, турбины и прочее. Однако в некоторых случаях кавитация может быть полезной.
Используя национальный суперкомпьютер, инженеры из Эдинбургского университета разработали комплексную модель движения атомов в пузырьках и наблюдали, как они росли в ответ на небольшие снижения давления воды. Оказалось, что критическое давление, необходимое для нестабильности роста пузырьков, намного ниже, чем предполагалось теорией.
По словам команды, результаты исследования могут послужить основой для развития нанотехнологий, позволяющих использовать мощь тысяч струй от разрушающихся нанопузырьков, например, для лечения некоторых видов рака или для очистки высокоточного технического оборудования. Ученые также надеются, что это поможет ограничить пагубное влияние на производительность машин в будущем.
Ранее мы также сообщали о том, что российские ученые нашли новый способ применения наночастиц кремния для борьбы с раком.
текст: Илья Бауэр, фото: University of Edinburgh, electrowave