Forskare vid University of Warwick har utvecklat en ny förståelse för hur vätskor avdunstar till ånga, pekar på potentiella tillämpningar för teknisk design.

Laget, stöds av Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) och Leverhulme Trust, säga att de har utvecklat en teori som innebär att de kan förutsäga livslängden för vätskedroppar.

Att kunna göra det skulle kunna öppna upp nya möjligheter i både naturliga och industriella miljöer där dropparnas livslängd kommer att påverka processernas beteende och effektivitet.

Aktuella teorier säger att droppens diameter i kvadrat minskar i proportion med tiden (klassisk lag); dock, denna period står bara för en liten del av droppens utveckling. När diametern närmar sig den oobserverbara mikro- och nanoskalan, molekylär dynamik måste användas som virtuella experiment och dessa visar en övergång till ett nytt beteende, med diametern som nu minskar i proportion till tiden (lag på nanoskala).

Forskning vid Warwick har visat att detta beteende uppstår på grund av komplex fysik i ångflödet, vilket kan resultera i temperaturhopp över bara några få molekyler så stora som 40 grader. Detta beteende är kontraintuitivt för våra dagliga upplevelser (på makroskalan), där vi är vana vid att temperaturen förändras relativt gradvis, men måste redovisas för att exakt förutsäga de sista stadierna av en avdunstande droppes liv.

Professor Duncan Lockerby från School of Engineering vid University of Warwick sa:"Den huvudsakliga prestationen här är teorins förmåga att snabbt förutsäga droppens livslängd och skapa ett modelleringsramverk som upprätthåller noggrannheten från typiska tekniska skalor ner till banbrytande nanoskalaapplikationer. "

Dr James Sprittles från Mathematics Institute vid University of Warwick sa:"Det är fascinerande att intuition baserad på vardagliga observationer är ett hinder när man försöker förstå flöden i nanoskala, så att, som i denna forskning, man måste stödja sig på teori för att upplysa oss."