나노기술을 사용해 물이 빨리 끓게 하는 방법을 미국에서 가장 오래된 공과대학인 런셀러폴리테크닉대학교가 최근 발견했다.
이 대학 연구에 따르면, 금속 용기 바닥에 눈에 보이지 않는 나노 소재 층을 만들면 물을 끓일 때 효율을 크게 높일 수 있다. 이 성과는 컴퓨터 프로세서 냉각이나 열전도 시스템 개량 등에 큰 영향을 미칠 것으로 연구자들은 내다보고 있다.
물이 끓려면 공기가 필요하다. 이를테면 냄비로 뜨거운 물을 끓일 때 물은 냄비 바닥의 마이크론 크기의 움푹한 곳에 있는 공기와도 접촉한다.
하지만 냄비 속 물 대부분이 100도에 이르러도 다른 물분자에 둘러싸여 공기와 접촉하지 못하면 물이 끓지 않는다. 밑바닥 움푹한 곳 공기는 보통 증기압에 밀려 기포가 되어 상승한다. 공기가 들어가지 못하고 뜨거운 물이 흘러들어 기포가 생성되는 것이다.
연구팀은 나노막대(nanorods) 층을 금속용기 바닥에 쌓았다. 그러자 나노막대 사이에 쌓인 미세한 공기 덩어리가 용기의 움푹한 곳으로 옮겨가면서 그곳이 물로 메워지는 것을 막았다. 이에 따라 공기와 물 접촉이 증가하고 물이 끓게 됐다. 연구팀은 활발하게 기포가 생성되는 장소의 밀도가 30배 증가했다고 밝혔다.
연구팀은 “물이 끓는 시간이 크게 단축되면 비용 절감으로 이어질 것”이라며, 나아가 “이번 발견을 통해 CPU에서도 나노막대를 냉각에 활용할 방법을 개발할 계획”이라고 밝혔다. @
