После душа все мы, за исключением отдельных случаев, вытираемся полотенцем, потому как влажная кожа обеспечивает повышенную теплоотдачу, поскольку способностью испаряться обладают только самые заряженные молекулы воды, и энергию эту они берут от вашего тела. По этому же принципу осуществляется работа термодиодов охлаждения с фазовым сдвигом.
Наиболее часто такие термодиоды используют эффект конденсации жидкости – помещенная на горячую поверхность она испаряется, после чего конденсирует на прохладной поверхности. Действие гравитации обеспечивает возвращение сформировавшихся капель воды к охлаждаемой пластине.
Учеными из университета Дьюка, расположенного в Соединенных Штатах, разработали интересный способ возвращения конденсата на охлаждаемую поверхность, причем он работает не только при нижнем расположении пластины, но также и при других вариациях ее расположения.
В проводимых экспериментах были задействованы две пластины из меди, нижнюю покрыли сверхгидрофобным материалом, а верхнюю покрыли ультрагидрофобным. Между ними был выдержан зазор в 1.6 миллиметров. Вода, находившаяся во второй пластине, с ростом температуры, испарялась. Пар направлялся вниз и в сторону, конденсируясь при этом на сверхгидрофобной пластине.
Задерживаться на такой поверхности может только крошечная капелька жидкости, при увеличении же размеров капли в дело вступали водоотталкивающие свойства материала. Этого воздействия оказалось достаточно для того, чтобы капля подпрыгнула и вновь попала на охлаждаемую пластину. После этого процесс циклично повторялся.
Капли способны подпрыгивать благодаря своей чрезвычайно малой массе – воздействие силы гравитации на них незначительно. Данное обстоятельство расширяет перспективы применения устройства данной конструкции, поскольку в этом случае нет необходимости в строгом размещении охлаждаемых поверхностей.
Решением этой проблемы также являются и трубчатые диоды, имеющие, однако, важный недостаток – ограниченное применение за счет специфичности их формы. В отличии от них, диоды с прыгающими каплями могут быть произвольных форм.
Изобретатели также заостряют внимание научного сообщества на масштабировании технологии, ведь она может быть эффективно применена и в микроэлектроники, в таких устройствах как мобильные телефоны и компьютеры.{odnaknopka}