Новосибирские ученые обнаружили газовые кластеры в сверхзвуковых потоках

Новосибирск. 15 апреля. ИНТЕРФАКС - Ученые Новосибирского госуниверситета установили, что в сверхзвуковых газовых потоках при истечении из двигателя космического корабля в открытом космосе образуются особого рода кластеры, которые влияют на газовую динамику, говорится в сообщении НГУ.

В исследовании в рамках гранта Российского научного фонда также участвуют ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, которые разработают теоретические модели формирования кластеров и энергообмена в них.

Научный сотрудник лаборатории молекулярной кинетики Отдела прикладной физики физического факультета НГУ Кирилл Дубровин сообщил, что при моделировании на специальном газодинамическом стенде процессов истечения струй из двигателей космических аппаратов в открытом космосе выяснилось, что в потоках происходит конденсация с образованием так называемых ассоциатов - кластеров из нескольких атомов или молекул, объединенных между собой очень слабыми межмолекулярными или межатомными силами (силами Ван-дер-Ваальса).

"Происходит это примерно так: внутри газового потока образуются ассоциаты, связанные, пусть слабыми силами, в один единый объект, который начинает двигаться иначе, нежели одиночные частицы. Такой ассоциат начинает, во-первых, преодолевать ударные волны, а во-вторых - вмешиваться в газовую динамику потока, внося при этом дополнительные вклады в изменения некоторых важных параметров. Ранее ученые таких изменений не наблюдали, поэтому мы решили их подробно исследовать", - отмечает Дубровин.

По его словам, феномен может иметь и практическое применение, например, для полировки поверхностей в эндопротезировании, где важна идеальная гладкость поверхностей имплантатов для их лучшей приживаемости внутри человеческого организма.

"С помощью газовых Ван-дер-Ваальсовых кластеров можно добиться гладкости полировки поверхностей на порядок выше, чем с применением традиционных способов", - считает ученый.

При взаимодействии с поверхностью эти связи в ассоциате разрываются, и поток частиц растягивается по полируемой поверхности, делая ее идеально гладкой.