水往高处流

有句谚语说水往下流。它需要额外的努力才能向上。然而，科学家最近发现，在曲折起伏的水平面上，液滴可以依靠蒸汽的作用自行移动，甚至流向更高的地方。这种“自动推进”的液体将来可以用来冷却电子设备中的微处理器。根据英国杂志《新科学家》网站20日的一篇报道，美国俄勒冈大学和澳大利亚新南威尔士大学的海纳·克林和他的合作者使用了一个有许多微小锯齿状起伏的铜表面，将水或其他液体放在上面，并将表面加热到远高于液体沸点的温度。例如，水的沸点是100度。同时将放置水滴的铜表面加热至220℃C..由于表面温度高，在液滴和表面之间会产生一层蒸汽，称为雷登弗罗斯特层。这样，液滴就有了一个“气垫”，就像气垫车一样，水平方向上的一个微小的力就能使它移动。克林说:“我们观察到液体以每秒5厘米的速度运动。”科学家仍然不确定驱动液滴运动的水平力来自哪里。他们怀疑液体和热表面之间不断产生的蒸汽从液滴下逸出，并产生一个小的驱动力。克林说:“锯齿状表面的不对称性使得大部分水滴中的蒸汽向一个方向逃逸。水滴就像河流中的船只，被蒸汽拖曳着。”研究人员发现，这种现象发生在他们用来做实验的各种液体中，包括液氮、甲醇、乙醇和水等。，它们的沸点相差很大，从-196℃到151℃不等。在试验中，液滴直径通常为1毫米，锯齿高度为0.1毫米，液滴加速度可达1 ~ 2米/秒2。克林说:“我们观察到水滴可以移动一米，直到最终蒸发。”研究小组还发现，水滴可以以高达10度的倾斜度爬上斜坡。科学家们设想，通过将一种自行推进的液体安装在一条曲折内壁的管道中，并利用微处理器产生的余热作为动力，可以制造一个冷却泵来冷却微处理器。该泵没有运动部件，不需要外部能量。该研究小组已经提交了一份类似冷却系统的初始专利申请，但他们不确定该系统在较小规模上(例如微处理器冷却所需的规模)是否有效，因此现在讨论其与现有冷却方法的优缺点还为时过早。