Ученые обнаружили, что крошечные капли, отскакивающие от супергидрофобной поверхности, несут электрический заряд. Этот эффект может быть использован для повышения производительности существующих электростанций и создания принципиально новых устройств для получения электроэнергии.
При некоторых условиях крошечные капли воды, конденсирующиеся на супергидрофобной поверхности, могут не просто соскальзывать и падать с неё под действием гравитации, а буквально отскакивать прочь: когда две капли сливаются, высвобождается избыток поверхностной энергии, которого достаточно для прыжка. Как оказалось, эти капли являются носителями положительного электрического заряда и отталкиваются друг от друга во время полета.
На поверхности каждой капли формируется двойной электрический слой, что характерно для систем, в которых происходит контакт жидкости с твердым или газообразным веществом. А прыжки капель могут приводить к разделению поверхностного заряда, объясняют ученые. Уже сегодня обнаруженный эффект можно применить для повышения эффективности конденсаторов, работающих на многих современных электростанциях. Поместив вблизи поверхности, на которой происходит конденсация, заряженную пластину, можно собирать отскакивающие капли, снизив вероятность того, что они попадут обратно под действием гравитации или окружающего потока пара.
А если разместить рядом две поверхности, на одной из которых происходит конденсация, а на другой собираются отскакивающие капли, то можно получить некоторое количество энергии. Низкую температуру конденсирующей поверхности можно поддерживать за счет внешнего канала отвода тепла — например, холодного ручья. Авторы исследования уже работают над созданием прототипа такой установки для того, чтобы продемонстрировать работоспособность концепции.
