Creșterea unui nor de bule în apă saturată cu CO 2 în condiții de microgravitație

Creșterea prin difuzie a unui nor dens de bule imersate într-un lichid suprasaturat cu gaz este o problemă care își găsește aplicații în mai multe tehnologii moderne, cum ar fi microreactoarele cu schimb de solvenți, nanotehnologia sau fabricarea de materiale spumoase. Cu toate acestea, în condiții de gravitație terestră, această dinamică poate fi observată doar pentru un timp foarte limitat dacă norul nu este atașat de o suprafață, datorită acțiunii flotabilității, adică a efectelor gravitaționale. Aici, prezentăm observații experimentale ale evoluției în timp a norilor de bule dense care cresc în apă suprasaturată cu CO2 în condiții de microgravitație. Raportăm existența a trei regimuri în care norul de bule prezintă rate de creștere diferite. La momente scurte, fiecare bulă crește independent, urmând ecuația Epstein-Plesset. Ulterior, bulele încep să interacționeze între ele și rata lor de creștere scade pe măsură ce concurează pentru CO2 disponibil. Când se întâmplă acest lucru, rata de creștere încetinește. Acest lucru se întâmplă mai devreme, cu cât bula este mai adâncă în nor. În cele din urmă, la perioade lungi de timp, doar acele bule de pe coajă continuă să crească. Aceste regimuri pot fi descrise din punct de vedere calitativ de un model matematic în care fiecare bulă individuală crește în prezența unei constelații de chiuvete de masă punctiforme. În ciuda faptului că modelul este valabil doar pentru norii de bule diluate, predicțiile sale sunt în concordanță cu observațiile experimentale, chiar dacă norii de bule pe care îi observăm sunt destul de denși.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.