تبريد فائق

يجب ألا يـُخلـَط بينها وبين ميوعة فائقة or التبريد المفرط.

كوب من الماء بعد تعرضه لتبريد الفائق. ظاهرة تحول الماء البارد الفائق من الحالة السائلة إلى ثلج مجروش من الظواهر الشائعة والتي تحدث عند إخراج الماء البارد من الثلاجة وتعرضه لدرجة حرارة الغرفة.

التبريد الفائق Supercooling، هي عملية تخفيض درجة حرارة سائل أو غاز تحت درجة التجمد دون أن يصبح صلباً.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 التبريد الفائق البنيوي

التبريد الفائق البنيوي- مخطط الطور، التركيز ودرجة الحرارة.

$\left.{\frac {\partial T_{L}}{\partial x}}\right|_{x=0}>{\frac {\partial T}{\partial x}}$

أو

$m\left.{\frac {\partial C_{L}}{\partial x}}\right|_{x=0}>{\frac {\partial T}{\partial x}}$

The slope of the liquidus phase boundary on the phase diagram is $m=\partial T_{L}/\partial C_{L}$

The concentration gradient is related to points, $C^{LS}$ and $C^{SL}$, on the phase diagram:

$\left.{\frac {\partial C_{L}}{\partial x}}\right|_{x=0}=-{\frac {C^{LS}-C^{SL}}{D/v}}$

${\frac {\partial T}{\partial x}}<{\frac {mC_{0}(1-k)v}{kD}}$

 التطبيقات

من أشهر التطبيقات التجارية للتبريد الفائق المبردات. يمكن للثلاجات تبريد المشروبات إلى درجة التبريد الفائق ولذلك عند فتحها، تشكل الثلج المجروش. وهناك مثال آخر وهو المنتج الذي يمكن أن يبرد المشروبات في الثلاجات التقليدية. طرحت شركة كوكاكولا لفترة وجيزة آلات بيع تحتوي على مشروب سپرايت في المملكة المتحدة، وكولا في سنغافورة، تقوم بتخزين الزجاجات في حالة التبريد الفائق ولذلك عند فتحها يتحول المشروب إلى سلاش (ثلج مجروش).

تم تطبيق التبريد الفائق بنجاح في حفظ الأعضاء بمستشفى مساتشوستس العام/كلية طب هارڤرد. الكبد الذي تم زرعه لاحقاً في الحيوانات المستقبلة كان محفوظاً بالتبريد الفائق لأكثر من 96 ساعة (4 أيام)، أضعاف الزمن الذي يمكن تحقيقه بوسائل حفظ الكبد التقليدية. تم تبريد الكبد إلى درجات فائقة، -6°س في محلول خاص يحمي الكبد من التجمد والتضرر من درجة الحرارة الباردة.

وهناك تطبيق آخر محتمل وهو توصيل الدواء. في 2015 أثبت الباحثون القدرة على بلورة الأغشية في وقت محدد. يمكن توصيل العقاقير المغلفة بالسائل إلى الموق، ومع تغير بيئي طفيف، يتحول السائل بسرعة إلى شكل بلوري يطلق الدواء.

في 2016 اقترح فريق في جامعة ولاية آيوا طريقة "للحام بدون تسخين" باستخدام قطرات مغلفة من المعدن السائل فائق التبريد لإصلاح الأجهزة الإلكترونية الحساسة للحرارة.

اقترح إفتخاري وزملائه نظرية تجريبية توضح أن التبريد الفائق للبلورات السائلة الأيونية يمكنها بناء قنوات مرتبة للانتشار ليتم استخدامها تطبيقات تخزين الطاقة. في هذه الحالة، يمكن مقارنة الكهرل ذو البنية الشبكية بالكهرل الصلب لكن معامل الانتشار قد يكون كبيراً في الكهارل السائلة.

 انظر أيضاً

• مادة لابلورية
• تقنية الجليد القابل للضخ
• Subcooling
• ذرة شديدة البرودة
• سائل لزج
• مطر متجمد

 قرءات إضافية

• Debenedetti, P. G.; Stanley, H. E. (2003). "Supercooled and Glassy Water" (PDF). Physics Today. 56 (6): 40–46. Bibcode:2003PhT....56f..40D. doi:10.1063/1.1595053. {{cite journal}}: Invalid |ref=harv (help)
• Giovambattista, N.; Angell, C. A.; Sciortino, F.; Stanley, H. E. (July 2004). "Glass-Transition Temperature of Water: A Simulation Study" (PDF). Physical Review Letters. 93 (4): 047801. arXiv:cond-mat/0403133. Bibcode:2004PhRvL..93d7801G. doi:10.1103/PhysRevLett.93.047801. PMID 15323794. {{cite journal}}: Invalid |ref=harv (help)
• Rogerson, M. A.; Cardoso, S. S. S. (April 2004). "Solidification in heat packs: III. Metallic trigger". AIChE Journal. 49 (2): 522–529. doi:10.1002/aic.690490222. {{cite journal}}: Invalid |ref=harv (help)

 وصلات خارجية

• Supercooled water and coke at YouTube
• Supercooled water at YouTube
• Super Cooled Water #2 at YouTube
• Supercooled Water Nucleation Experiments at YouTube
• Supercooled liquids on arxiv.org
• Radiolab podcast on supercooling