液桥热毛细对流实验

作者: 刘大力

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液桥是座什么桥?

将手浸湿,拇指和食指合拢,再微微松开,在表面张力的作用下,两根手指间会形成一个非常短的小液柱,一座液桥就搭好了。液桥也存在于土壤沙粒之间,正是因为液桥力的作用,分散的沙粒才能聚集成团。如果液桥两端存在温差,就会产生热毛细对流。只不过,在地面环境中,浮力对流的影响大大超过了热毛细对流。

在太空中搭液桥

航天器中的液体处于失重状态,此时浮力对流消失,液桥间的热毛细对流占了上风。早在2016年,天宫二号就搭载了“液桥热毛细对流实验箱”,得益于微重力环境,空间站的实验设备可以建造出大尺寸的液桥,为开展液桥热毛细对流实验提供便利。

液桥热毛细对流实验1

为什么要研究液桥热毛细对流?

研究液桥的热毛细对流可不光是为了让沙粒聚在一起。如果能精准控制油漆和油墨在干燥过程中的热毛细对流,就能大大提高车漆或印刷品的表面光滑度。在单晶材料(例如芯片的基材单晶硅)生产中,控制热毛细对流意味着保证单晶材料的良品率。更重要的是,掌握液桥热毛细对流的规律,能帮助科学家理解空间站中各种液滴的运动规律,为进一步提高空间站等航天器的安全性奠定理论基础。

(编辑:刘颖)

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