向弱鹽酸液滴施加50伏電壓,可在懸浮的液滴底部形成等離子體并發出藍光。
科技日報北京8月13日電 (記者聶翠蓉)法國研究人員研發出一種類似于萊頓弗羅斯特現象的全新懸浮技術,用電讓液滴從金屬盤子上懸浮起來,并讓懸浮液滴和盤子之間的縫隙發出微弱藍光,照亮上面懸浮的液滴,形成迷你照明裝置。
萊頓弗羅斯特現象由德國科學家約翰·戈特洛布·萊頓弗羅斯特1756年發現。把水滴滴到滾燙的鐵板上,當將鐵板加熱到僅高于100℃,水會發出嘶嘶聲并迅速沸騰,但當加熱到280℃以上,液滴與鐵板之間就會形成一層水蒸汽,讓水珠懸浮起來并在鐵板上四處滾動。過去廚師們滴水試炒鍋是否夠熱就是這個道理。
據物理學家組織網12日報道,法國可替代能源和原子能委員會物理學家塞德瑞克·珀賴因領導的研究團隊,用電流而不是加熱的方式讓液滴懸浮了起來。珀賴因團隊設計的全新裝置能向導電的液滴施加電流并快速拍攝下液滴行為。他們將具有導電性的弱鹽酸液滴懸空在金屬盤的上方,向液滴施加電壓,當液滴逐漸向下與盤子接觸后,形成的電流能使鹽酸溶液中的水分解成氫氣和氧氣。一旦施加的電壓超過50伏,液滴從盤子表面升起來,逐漸離開盤底形成懸浮現象,液滴與盤子間的縫隙發出微弱藍光。
研究團隊對藍光現象感到非常意外和興奮。珀賴因解釋道,較低的50伏電壓,就能在液滴和金屬盤間的小縫隙形成強電場,將縫隙內的氣體電離成高密度等離子體,從而發出藍光。
研究團隊計劃進一步分析等離子層的成分,并研究發光時液滴底部的等離子動力學,以弄清縫隙內的氣體到底是電解水產生的氫氣還是水蒸汽。
這一發表在《應用物理學通訊》雜志上的最新研究,有望提供一種全新技術生產出可自由移動的微型等離子體裝置,也會為基礎物理學研究打開新視野。
標簽:新技術 液滴懸浮 藍光
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