Il fenomeno osservato nelle padelle unte potrebbe avere applicazioni utili nei sistemi autopulenti o nei dispositivi antighiaccio.
di David L. Chandler
Tutti noi abbiamo notato con curiosità come le goccioline d’acqua scivolino sulla pellicola di olio bollente quando si sta friggendo qualcosa in una padella. Ora i ricercatori del MIT hanno analizzato per la prima volta questo fenomeno apparentemente banale e le sue implicazioni. Una goccia di acqua bollente su una superficie calda a volte levita su una sottile pellicola di vapore, un fenomeno ben studiato chiamato effetto Leidenfrost.
Se la superficie è ricoperta di olio caldo, che ha un attrito molto maggiore di una pellicola di vapore, ci si dovrebbe aspettare che la gocciolina si muova molto più lentamente, ma gli esperimenti del MIT hanno mostrato che in realtà si allontana da 10 a 100 volte più velocemente.
Kripa Varanasi, professore di ingegneria meccanica, e lo studente laureato Victor Julio Leon hanno utilizzato la fotografia ad altissima velocità per comprendere l’interazione sorprendentemente complessa dei fattori in gioco. Nelle giuste condizioni, si scopre che l’olio ricoprirà l’esterno di ogni gocciolina e si formeranno minuscole bolle di vapore lungo l’interfaccia tra l’acqua e l’olio mentre si sviluppa il processo di riscaldamento. Poiché queste bolle si accumulano casualmente lungo la base della gocciolina, si sviluppano asimmetrie e l’attrito ridotto sotto la bolla allenta il legame della gocciolina con la superficie.
Senza il mantello oleoso, le bolle di vapore uscirebbero dalla gocciolina in tutte le direzioni, ma l’effetto di occultamento le trattiene come la superficie di un palloncino. Quando le bolle scoppiano, tuttavia, impartiscono una forza e “il pallone vola via perché l’aria esce da un lato”, dice Varanasi. Una volta che i ricercatori avranno capito come controllare il meccanismo, lo si potrà sfruttare per sistemi autopulenti o antighiaccio o per spingere piccole quantità di liquido attraverso dispositivi microfluidici.
Immagine: L’effetto Leidenfrost dimostrato su una piastra di cottura calda, Cryonic07 su Wikimedia Commons
(rp)
