Prestiżowe czasopismo Physics Today wyróżniło na swoich łamach zdjęcie mikroskopowe przedstawiające charakterystyczne pęknięcia powstające podczas wysychania nanocieczy wykonane przez mgr inż. Roberta Mulkę z Zespołu Chłodnictwa i Pomp Ciepła.

Mgr inż. Robert Mulka jest doktorantem pierwszego roku w Szkole Doktorskiej Politechniki Wrocławskiej. Swoje badania prowadzi pod opieką naukową dr hab. inż. Bartosza Zajączkowskiego, prof. uczelni, we współpracy z Prof. Matthiasem Bushmannem z Institut für Luft- und Kältetechnik GmbH.

Wspomniane zdjęcie stanowi ilustrację opublikowanego niedawno artykułu R. Mulka, A. Kujawska, B. Zajączkowski, S. Mancin, M.H. Buschmann, Drying silica-nanofluid droplets, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 623, 2021, 126730, ISSN 0927-7757, https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.126730.

Złożona interakcja konwekcji Marangoniego oraz przepływu kapilarnego wewnątrz kropli przenosi nanocząsteczki krzemionki na zewnątrz. W miarę postępu wysychania powstające wewnątrz osadu naprężenia rozciągające i ścinające są łagodzone przez powstawanie w czasie charakterystycznego wzoru kolejnych pęknięć. Każdy zestaw pęknięć ma określoną morfologię, która jest powiązana z poprzednim rozkładem naprężeń. Zdjęcie przedstawia dwie morfologie. Styczne spiralne pęknięcia na krawędzi pierścienia rozwijają się najpierw w przypadkowych miejscach, gdy kawałki resztek krzemionki odrywają się od podłoża. Następnie powstają proste, promieniowo zorientowane pęknięcia w odpowiedzi na ciśnienie kapilarne i naprężenie ścinające działające pomiędzy powierzchnią wyschniętego depozytu a podłożem.