Onderzoekers van de vakgroep Physics of Complex Fluids van het MESA+ instituut van de Universiteit Twente zijn er in geslaagd de effectiviteit van dampcondensatie met behulp van zwaartekracht-gedreven electrowetting te vergroten. “We zijn er inmiddels in geslaagd condensatie met vijftig procent te verhogen. En we zien kansen voor nog verdere verbetering”, stellen de onderzoekers. Een hoger rendement is in het bijzonder interessant voor toepassingen als warmteoverdracht en fog-harvesting - water uit de atmosfeer halen.
In hun artikel, dat deze week is gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Applied Physics Letters, laten de onderzoekers zien hoe zij met slim gestructureerde elektrodes meer controle kunnen uitoefenen op de beweging van de druppels. Daardoor groeien minuscule druppels sneller tot een druppel waarop de zwaartekracht grip heeft. Dat levert een versnelde condensatie en vergroting van vermogen op.
Electrowetting
Electrowetting is het manipuleren van kleine hoeveelheden vloeistoffen op oppervlakten met behulp van elektrische spanning. Door de spanning is de vloeistof te beïnvloeden in vorm en positie, waardoor nieuwe toepassing ontstaan. Een typisch voorbeeld is de vloeibare lens zoals in mobiele telefoons en camera’s toegepast kan worden. Door de elektrische spanning wordt de vorm van de lens gemanipuleerd, waarmee je kan scherp stellen of in- en uitzoomen.
Er zijn vele mogelijkheden voor toepassing van electrowetting, waaronder in lab-on-a-chip instrumenten en nieuwe typen elektronische displays. Met dit onderzoek kan het ook worden ingezet voor fog harvesting of in microkoelers, die krachtiger en efficiënter worden door toepassing van electrowetting.
Toepassingsgericht
Prof.dr Frieder Mugele, hoogleraar Physics of Complex Fluids aan de UT: “We hopen dat deze resultaten een opstapje vormen naar verder onderzoek naar toepassing van elektrisch gecontroleerde condensatie.” De onderzoekers zijn in het bijzonder geïnteresseerd in het verkennen van de grenzen van het verhogen van condensatie en de toepassing daarvan in de praktijk. “In de huidige opstelling zijn we er in geslaagd vijftig procent verhoogde condensatie te realiseren, in een vervolgonderzoek willen we dit verder uitbreiden. Waar de grens ligt, is nu nog moeilijk in te schatten.”
Volledige gegevens van de publicatie: Ranabir Dey, Jander Gilbers, Davood Baratian, Harmen Hoek, Dirk van den Ende en Frieder Mugele; Controlling shedding characteristics of condensate drops using electrowetting; Appl. Phys. Lett. 113, 243703 (2018); https://doi.org/10.1063/1.5064363
