Найти в Дзене
Эпонимы и Мы

ЭФФЕКТ ОННЕСА, ПЛЁНКА РОЛЛИНА

Или ОННЕС-ЭФФЕКТ, ЭФФЕКТ КАМЕРЛИНГ-ОННЕСА. Вы знаете температуру, которую способен выдавать ваш холодильник? Я имею в виду - как в основной камере, так и в морозильной. На самом деле, тут можно долго не думать, ибо эти параметры регламентируются ГОСТ 16317-87, который определяет, что "вверху" должно быть от +5 °C до +12 °С, а "внизу" - от -24 °C до -18 °С (ну, или наоборот, в зависимости от расположения камер). Промышленные холодильники, в отличие от бытовых, могут поддерживать температуру от +4 °C до - 40 °C. Глядя на столь жалкие потуги современных рефрижераторов, якуты смеются в голос, поскольку у них зимой - 50 °C - вполне себе рядовая температура для этого времени года. А кое-где она падает до - 60 °C и ниже. Но что бы вы сказали, если б вам потребовалось получить температуру, близкую к абсолютному нулю (- 273,15 °C)? На самом деле, есть и такие устройства, которые позволяют вплотную приблизиться к этой точке. Но о них я расскажу как-нибудь в другой раз, а сейчас - о человеке

Или ОННЕС-ЭФФЕКТ, ЭФФЕКТ КАМЕРЛИНГ-ОННЕСА.

Вы знаете температуру, которую способен выдавать ваш холодильник? Я имею в виду - как в основной камере, так и в морозильной. На самом деле, тут можно долго не думать, ибо эти параметры регламентируются ГОСТ 16317-87, который определяет, что "вверху" должно быть от +5 °C до +12 °С, а "внизу" - от -24 °C до -18 °С (ну, или наоборот, в зависимости от расположения камер).

Промышленные холодильники, в отличие от бытовых, могут поддерживать температуру от +4 °C до - 40 °C.

Глядя на столь жалкие потуги современных рефрижераторов, якуты смеются в голос, поскольку у них зимой - 50 °C - вполне себе рядовая температура для этого времени года. А кое-где она падает до - 60 °C и ниже.

Но что бы вы сказали, если б вам потребовалось получить температуру, близкую к абсолютному нулю (- 273,15 °C)?

На самом деле, есть и такие устройства, которые позволяют вплотную приблизиться к этой точке. Но о них я расскажу как-нибудь в другой раз, а сейчас - о человеке, который впервые превратил инертный газ гелий в жидкость. Звали этого голландского физика Хейке Камерлинг Оннес. В 1908 году ему удалось достичь температуры, всего в 1,5 К (то есть - 271,55 °C). А позже - и вовсе до 1 К. Точка кипения гелия, напомню, - 269 °C или 4,2 К. (Ещё раз обратите внимание на дату - это было ещё до начала Первой мировой войны! Если б люди не воевали, мы бы сейчас летали на работу на Плутон, а в отпуск - куда-нибудь в палеозой).

И вот тут началось самое интересное.

Изучая свойства жидкого гелия, Оннес открыл явление сверхпроводимости - так называется полная потеря электрического сопротивления у некоторых материалов при достижении ими температуры ниже определённого значения. Это сулит потрясающие перспективы, ведь если удастся снизить это значение до приемлемых величин (в идеале - до комнатной температуры), электрический ток будет течь по проводнику абсолютно беспрепятственно и без потерь на любое расстояние. Сейчас явление сверхпроводимости используется для получения сильных магнитных полей (например, в циклотронах), про создании турбогенераторов, суперкомпьютеров и пр.

Позже, в 1938 году, Пётр Леонидович Капица обнаружил удивительное свойство жидкого гелия - сверхтекучесть - способность вещества в состоянии квантовой жидкости при температурах, близких к абсолютному нулю, протекать через узкие щели и капилляры без трения. За это ему в 1978 году присудили Нобелевскую премию по физике.

Жидкий гелий, имея крайне низкую вязкость, способен просачиваться через мельчайшие щели между сосудом и пробкой, поэтому даже в СОСУДЕ ДЬЮАРА удержать его крайне проблемно. Он может вытекать из любого незакрытого или плохо закрытого контейнера, проникая в капилляры толщиной от 10 в -7 степени до 10 в -8 степени метра и более и в конечном итоге испаряясь из них.

К тому же, жидкий гелий, смачивая поверхность, с которой соприкасается, не останавливается, пока не покроет её всю, даже если для этого ему придётся взбираться на вертикальную стенку. И если представить себе фантастическую ситуацию - какую-нибудь лодку, плавающую по морю жидкого гелия, то, рано или поздно, она наполнится этим элементом, уровень снаружи и внутри сравняется и лодка утонет.

А всё это - благодаря тому, что на поверхности лодки образуется жидкая плёнка гелия толщиной всего в 30 нанометров. Она проявляет эффект "ползучести", благодаря которому даже налитый в отдельную ёмкость гелий будет вытекать наружу, скапливаться на нижней части ёмкости, формировать капли и так до того момента, пока не вытечет весь.

Фото с сайта https://ru.zahn-info-portal.de/wiki/Rollin_film
Фото с сайта https://ru.zahn-info-portal.de/wiki/Rollin_film

Способность сверхтекучего гелия пересекать препятствия, которые находятся на более высоком уровне, часто называют ЭФФЕКТОМ ОННЕСА. Он обеспечивается капиллярными силами, доминирующими над силами гравитации и вязкости.

А тот самый "ползучий" слой гелия - ПЛЁНКОЙ РОЛЛИНА.

Хейке Камерлинг Оннес (21 сентября 1853 – 21 февраля 1926). Фото с сайта https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.caae3288-63aec1bf-88b08834-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Heike_Kamerlingh_Onnes
Хейке Камерлинг Оннес (21 сентября 1853 – 21 февраля 1926). Фото с сайта https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.caae3288-63aec1bf-88b08834-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Heike_Kamerlingh_Onnes

Хейке Камерлинг Оннес (21 сентября 1853 – 21 февраля 1926) - голландский физик, лауреат Нобелевской премии. Член Королевской Нидерландской академии искусств и наук

Родился в Гренингене. Учился в Университете Гронингена, затем в Гейдельбергском университете. Работал помощником директора Политехнического института Делфта. Был профессором экспериментальной физики в Лейденском университете.

В 1904 году основал очень крупную криогенную лабораторию, которая сегодня известна как Лаборатория Камерлинг Оннеса. Здесь он измерил электропроводность чистых металлов (ртути, олова, свинца) при очень низких температурах. Именно в ртутной проволоке 8 апреля 1911 года Камерлинг Оннес обнаружил внезапное исчезновение сопротивления при 4,2 К.

За исследования свойств вещества при низких температурах, которые привели, среди прочего, к получению жидкого гелия, в 1913 году учёного наградили Нобелевской премией по физике.

Про Бернарда Винсента Роллина (1911 - 1969) информации гораздо меньше, а фото и вовсе нет. Известно, в частности, что он был британским физиком, учился в Оксфордском университете, где потом же и преподавал. А ещё работал научным сотрудником Вольфсон-колледжа.

Роллин прославился ещё и тем, что стал пионером направлений в области ядерного магнитного резонанса в Великобритании. И даже построил свой собственный ЯМР-спектрометр.

К сожалению, как утверждают источники, он был человеком эксцентричным и принципиально не покидал Оксфорд, даже на собрания. Поэтому, в отличие от тех, кто старается всячески и как можно быстрее раструбить о своих мало-мальских открытиях на весь мир, о его работах знал только узкий круг специалистов.

Но хоть они-то знали...

Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!

Наука
7 млн интересуются