• 2016-09-21 21:20:50
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  •   新华社北京9月21日电(记者喻菲)你见过木桥、石桥、铁桥,可是你见过液体的桥吗?我国科学家就要在天宫二号上建立一座液体的桥。

      液桥是“太空微重力流体力学研讨”的一个主要课题。在微重力环境下,重力不见后,液体表面张力大显神威。所以,就能够建立起大尺度的液桥,而这在地上上是不可能做到的工作。现在,国际空间站上现已做出了直径50毫米的液桥。

    图为漫画:一座液体的桥。新华社发

      专家介绍,太空中的液桥能够发生热毛细活动。当液桥两头的温度不一样的时分,一端热一端冷,在液体表面张力的效果下,就会发生热毛细活动。

      因为地上浮力效应的掩盖,热毛细效应从前一度被忽视。科学家们从前认为,只需没有重力,对流就会不见。那么,在太空中将是抱负的无对流环境,如果在这种环境中制作高纯度晶体,将会得到高纯度的单晶。

      因而很多科学家专门在国际空间站和探空火箭上展开了晶体生长试验。但试验成果却让科学家大失人望,晶体仍是有条纹缺点。

      最终,科学家发现,在微重力环境下,尽管浮力对流不见了,可是在地上上名不见经传的热毛细对流却起效果了。我国科学家一向等待能在空间微重力环境展开试验,掀开热毛细对流的奥秘面纱。

      经过多年尽力,“液桥热毛细对流”研讨项目总算拿到了一张“天宫二号”的“船票”,这也是我国首次深圳婚纱照团购在微重力条件下展开液桥热毛细对流试验。

    液桥试验示意图。新华社发

      该项目主任设计师、我国科学院力学研讨所研讨员康琦介绍,这一空间试验的意图是要运用这种在地球上不可能缔造出来的大尺度的液体的桥,来研讨在温差诱导的表面张力驱动下,其液体会有什么样的特别活动规则?

      “咱们要弄清楚液桥什么时分发生安稳的对流,什么时分对流不安稳,以及不安稳后对流会如何展开、改变,除拓宽流体物理研讨范畴、发现新的物质运动规则及进步其对流机理的知道外,关于晶体生长研讨也是十分有用的。”康琦说。

      康琦说,地上晶体生长受浮力对流的影响而发生缺点,空间晶体生长受热毛细对流影响,缺点也时有发生。研讨热毛细对流疑问关于在实践工业生产中进步结晶晶体的质量具有主要意义。比方咱们想生产出高质量的半导体资料,就要科学操控浮力对流和热毛细对流对单晶硅在晶体生长进程的影响。

      据介绍,天宫二号上的液桥热毛细对流试验箱重13公斤,巨细比一般台式电脑还要小。

    液桥试验设备。新华社发

      康琦说,建立液桥运用的液体是一种低粘度硅油,这是很多化妆品中的成分。试验设计这座液桥的直径是20毫米,桥的“跨度”规模是3至20毫米。如果是在地球上,这么的液桥“跨度”只能做到4毫米。

      科学家要测验在太空里做出130多种不一样状况的液桥,有的胖,有的瘦,有的高,有的矮。

      “试验的难点是,桥不能垮掉,写入的液体内不能有气泡。本来任何液体中都富含空气。所以咱们在天宫二号发射前,要将试验用的液体内的气体除去。”康琦说。

      为合作这次太空试验,研讨人员在地上展开很多匹配试验研讨。他们在试验室运用蓝宝石建立了一套液桥设备,经过粒子图画测速和红外热像仪等先进设备观测和剖析液桥活动,得到了很多的地上试验数据。

      历经3年多的工程研发,热毛细对流箱经过了层层检测。这套设备搭乘天宫二号飞船升空,科学家能够用六合互动的方法展开一系列的空间试验。

      天宫二号热毛细对流空间试验项目副主任设计师、我国科学院力学研讨所段俐研讨员说,因为空间试验时机少、本钱较高,并且热毛细对流景象与其影响要素之间的联系并不是用简略公式就能够精确描绘的,所以需求进行地上试验,为空间试验的顺利进行供给科学合理的参阅规模。

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