Ven z pánve

Efekt Leidenfrost demonstrován na horké varné desce. Shutterstock

Možná jste si všimli kapiček vody poskakujících po filmu horkého oleje, když něco smažíte na pánvi. Nyní výzkumníci MIT tento zdánlivě triviální fenomén a jeho důsledky poprvé analyzovali.

Kapka vařící vody na horkém povrchu někdy levituje na tenkém filmu páry, což je dobře prozkoumaný jev nazývaný Leidenfrostův efekt. Pokud je povrch potažen horkým olejem, který má mnohem větší tření než film páry, mělo by se očekávat, že se kapka bude pohybovat mnohem pomaleji – ale experimenty MIT ukázaly, že se ve skutečnosti oddaluje 10 až 100krát rychleji.

Kripa Varanasi, profesor strojního inženýrství, a postgraduální student Victor Julio Leon použili extrémně vysokorychlostní fotografii, aby pochopili překvapivě komplexní souhru faktorů při práci. Ukázalo se, že za správných podmínek olej pokryje vnější stranu každé kapičky a při zahřívání se na rozhraní mezi vodou a olejem vytvoří drobné bublinky páry. Protože se tyto bubliny náhodně hromadí podél základny kapky, vznikají asymetrie a snížené tření pod bublinou uvolňuje kapku z povrchu.

Bez olejového pláště by bublinky páry vytékaly z kapky všemi směry, ale maskovací efekt je drží uvnitř jako kůže balónu. Když však bubliny prorazí, udělují sílu a balón prostě odletí, protože vzduch jde ven na jedné straně, říká Varanasi.

Jakmile vědci přijdou na to, jak proces řídit, mohl by být potenciálně použit pro samočisticí nebo odmrazovací systémy nebo k pohonu malých množství kapaliny přes mikrofluidní zařízení.

skrýt