Disputation2
Linn Karlsson. Foto: Simon Eliasson Visa originalbild , Öppnas i nytt fönster/flik

Disputerade om frysta vattendroppar

Publicerad: 3 mars 2020

Vad händer egentligen inuti en vattendroppe när den fryser till is? Det har Linn Karlsson undersökt i sin doktorsavhandling, och i förlängningen hoppas hon det ska leda till bättre möjligheter att förhindra isbildning.

Vindkraftverk, flygplan och vägar i kallt klimat påverkas i hög grad av isbildning. Det kan leda till stora kostnader för att ta bort isen, och i värsta fall till allvarliga olyckor eller dödsfall. 

Komplext

– Det finns ganska bra system för att förhindra detta idag, och man har forskat mycket på det. Men is och vatten är väldigt komplext, och det saknas mycket forskning, säger Linn Karlsson.
Hon disputerade nyligen med sin avhandling ”The Internal Flow in Freezing Water Droplets”, där hon studerat vad som händer med det inre flödet när vattendroppar fryser till is – något som varit förbisett. En orsak till det kan vara svårigheterna med att faktiskt observera vad som händer.
– Det är helt enkelt väldigt svårt att se in i droppen när vattnet fryser, då både den krökta droppytan och isen gör det besvärligt. Vi har hittat en metod för att studera flödet ändå, säger Linn Karlsson.

Ojämn yta

Studien har genomförts så att en vattendroppe läggs på en yta av aluminiumoxid och belyses underifrån med laser. Från sidan filmas frysprocessen, som görs synlig genom att partiklar tillförts i vattnet. Sedan studeras vad som sker i droppen under den första fjärdedelen av frysprocessen. 
– Efter det står det i princip stilla i droppen, säger Linn Karlsson.
Från början uppkom en del problem, bland annat med att droppen blev underkyld och inte frös trots att vattnet var minusgrader.
– Det visade sig att vi behövde en yta som var mer ojämn än vi trott. Med för slät yta så fick vi helt enkelt inte droppen att frysa, säger Linn Karlsson.

Grundforskning

I förlängningen hoppas hon att det ska göras fler studier på ämnet.
– Det jag gjort är grundforskning. Sen gäller det att titta på det här i ett bredare perspektiv – hur påverkar omgivningen till exempel. Luftflödet runt droppen, luftfuktighet, sådana saker, säger Linn Karlsson.
– Vi har tagit första steget nu i att kunna förbättra beläggningar för att hindra isbildning. Än finns inga färdiga svar, men det här är absolut ett steg i den riktningen, säger Linn Karlsson.