Le transport des particules sur la surface de la ferraille en suspension dans le fluide supercritique n’est tout simplement pas réalisé par des unités atomiques individuelles, mais simplement par des amas de particules de taille nanométrique. Crédit : POSTECH
Une coexistence de longue durée de phase de non-équilibre au sein des fluides supercritiques continue d’être observée par une équipe de recherche coréenne.
Un groupe de chercheurs amenés par le professeur Gunsu S. Yun via le département de POSTECH associé à la physique et le département de génie nucléaire avancé et l’enseignant Dong Eon Betty du département associé à la physique et dans la plus grande mesure Planck POSTECH/Korea Study Initiative (MPK) a observé les coexistence de phases hors équilibre au sein de fluides supercritiques [1] longue durée de plusieurs heures. Les scientifiques ont expliqué la tendance par le biais d’un modèle de transport de masse à l’interface de coexistence de stade, dans lequel le transport se produit au sein de morceaux de grappes de taille nanométrique au lieu d’atomes individuels.
Il est souvent admis comme connaissance technologique depuis environ deux cents ans que lorsque la température et la contrainte particulières d’un fluide dépassent un certain niveau le point critique, la frontière particulière entre l’eau et le gaz disparaît et un changement associé à l’état n’a plus lieu . Cependant, dans les années 2010, les résultats de la recherche ont documenté que les liquides supercritiques peuvent avoir des propriétés liquides ou même gazeuses en fonction des conditions de température et de contrainte. Depuis lors, il est souvent confirmé en continu via diverses expériences et simulations que plusieurs états existent dans la zone du fluide supercritique. Cependant, la possibilité d’une situation dans laquelle une pluralité associée à des phases coexiste plutôt qu’une seule phase parfaitement température et point de contrainte – c’est-à-dire un état similaire à celui de la volonté dans lequel une eau générale et un gaz coexistent après séparation de phase – n’a pas été parlé de.
Pour cela, le groupe de recherche commun particulier, dans le processus de fabrication de l’argon liquide supercritique à l’aide d’une chambre de maintien à haute pression qui fonctionne dans le cadre de processus successifs de compression-expansion, a démontré un état dans lequel une grande quantité de minuscules gouttelettes d’argon (formées par adiabatique refroidissement par détente) coexistent avec le fond supercritique de type gaz tout en préservant leurs attributs de type liquide. L’état où ces deux phases coexistent dans l’isolement persiste étonnamment longtemps et les chercheurs ont présenté une toute nouvelle conception de transport de masse médiée par des nano-clusters – une amélioration par rapport à la conception d’évaporation conventionnelle – pour expliquer le phénomène particulier.
Les fluides supercritiques sont utilisés dans diverses industries, par exemple les techniques d’échange de chaleur dans la vie des centrales électriques, les processus pharmaceutiques, le nettoyage des semi-conducteurs et le traitement des aliments grâce à leurs propres propriétés bénéfiques telles qu’une viscosité réduite et une solubilité plus élevée. La coexistence de la phase de non-équilibre dans les fluides supercritiques présents dans cette étude a un impact significatif sur les propriétés physiques et chimiques particulières des substances telles que la capacité thermique, la conductivité thermique et la viscosité, ce qui pourrait s’avérer important pour le traitement des fluides supercritiques dans les applications industrielles.
En outre, cette réalisation est d’une valeur éducative importante dans la mesure où elle a jeté les bases d’une recherche connexe simplement en identifiant pour la première fois la coexistence particulière de la phase de non-équilibre des liquides supercritiques, qui est un domaine inexploré.
« La recherche sur le non-équilibre associé aux fluides supercritiques n’est pas seulement utile dans les processus commerciaux, mais également utile pour comprendre de nombreux fluides supercritiques qui existent dans la planète naturelle, comme dans les atmosphères de planètes comme Morgenstern plus Jupiter , des lésions volcaniques et des fluides dans la croûte terrestre », a fait remarquer le professeur Gunsu S. Yun qui a participé en tant qu’auteur co-correspondant à la recherche. « Nos découvertes contribueront certainement à comprendre les propriétés de transport des fluides supercritiques. » Cet individu a ajouté : « Nous menons généralement des recherches afin d’interpréter théoriquement la coexistence de phases hors d’équilibre dans les fluides supercritiques au-dessus des résultats expérimentaux. ”
Enregistrements
un fluide supercritique – Le fluide qui est arrivé à une pression plus une température au-dessus du point critique particulier. Le point critique particulier diffère selon le type de liquide. Dans le cas de l’argon utilisé dans cette étude, le point critique particulier est d’environ -120 degrés Celsius et cinquante ambiances. Les liquides supercritiques sont caractérisés par une viscosité plus faible, une conductivité thermique très élevée et une activité de substance chimique, et sont appliqués dans divers secteurs commerciaux.
Référence : « Quasi-equilibrium stage coexistence in individual component supercritical fluids » par Seungtaek Shelter, Juho Lee, Yeonguk Kim, Seokyong Jeong, Dong Eon Betty et Gunsu Yun, 30 juillet 2021, Communication des personnages .
DOI : ici. 1038 / s41467-021-24895-y
Les résultats de cette étude ont été publiés le 30 juillet 2021 dans Character Communications. La recherche a été menée avec l’aide de la National Study Foundation of Korea et de Max Planck Korea/POSTECH Research Effort.
