211service.com
Ud af bradepanden
Leidenfrost-effekt demonstreret på en varm kogeplade. Shutterstock
Du har måske bemærket, at vanddråber skitrer rundt på filmen af varm olie, når du steger noget i en stegepande. Nu har MIT-forskere analyseret det tilsyneladende trivielle fænomen og dets implikationer for første gang.
En dråbe kogende vand på en varm overflade vil nogle gange svæve på en tynd dampfilm, et velundersøgt fænomen kaldet Leidenfrost-effekten. Hvis overfladen er belagt med varm olie, som har meget større friktion end en dampfilm, skal dråben forventes at bevæge sig meget langsommere - men MIT-forsøgene viste, at den faktisk zoomer væk 10 til 100 gange hurtigere.
Kripa Varanasi, professor i maskinteknik, og kandidatstuderende Victor Julio Leon brugte ekstremt højhastighedsfotografering til at forstå det overraskende komplekse samspil mellem faktorer på arbejde. Under de rigtige forhold, viser det sig, vil olien dække ydersiden af hver dråbe, og små dampbobler vil dannes langs grænsefladen mellem vandet og olien, når den opvarmes. Fordi disse bobler akkumuleres tilfældigt langs dråbens bund, udvikles asymmetrier, og den sænkede friktion under boblen løsner dråben fra overfladen.
Uden oliekappen ville dampboblerne flyde ud af dråben i alle retninger, men tilsløringseffekten holder dem fast som huden på en ballon. Når boblerne bryder igennem, giver de dog en kraft, og ballonen flyver bare af, fordi luften går ud på den ene side, siger Varanasi.
Når forskerne har fundet ud af, hvordan de skal kontrollere processen, kan den potentielt bruges til selvrensende eller afisningssystemer eller til at drive små mængder væske gennem mikrofluidiske enheder.