Keine Blasen mehr beim Kochen von Wasser

Keine Blasen mehr beim Kochen von Wasser
Anonim

von der University of Melbourne

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(Phys.org) - Die Forschung, die die erste ihrer Art ist, hat eine speziell konstruierte Stahloberfläche identifiziert, die es Flüssigkeiten ermöglicht, zu kochen, ohne zu sprudeln.

"Dies wäre vorteilhaft für den Einsatz in industriellen Situationen wie Kernkraftwerken, in denen Dampfexplosionen am besten vermieden werden oder eine schonende Erwärmung erwünscht ist", sagte Professor Derek Chan vom Institut für Mathematik und Statistik der Universität.

Die Studie legt nahe, dass die neue Oberfläche auch in anderen Situationen eingesetzt werden kann, in denen Wärme übertragen wird, z. B. um das Beschlagen zu verringern und die Eis- oder Frostbildung an Fenstern zu verhindern.

"Unsere Ergebnisse zeigen das Potenzial, diese strukturierte Oberfläche zur Steuerung von Heiz- und Kühlvorgängen zu verwenden, die die Bildung von Frost auf Fenstern und Eis auf den Steuerflächen von Flugzeugen oder sogar Kühlgeräten beeinflussen", sagte er.

Die internationale Studie wurde in Zusammenarbeit zwischen der University of Melbourne und Dr. Neelesh Patankar von der Northwestern University in den USA und Dr. Ivan Vakarelski und seinem Team von der King Abdullah Universität für Wissenschaft und Technologie in Saudi-Arabien durchgeführt, wo die experimentellen Studien durchgeführt wurden .

Die Studie wurde heute in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht .

Die Untersuchung ergab, dass eine strukturierte, stark wasserabweisende Stahloberfläche den Siedevorgang einer Flüssigkeit steuert und verhindert, dass sie an den Seiten eines Behälters aufsprudelt und überkocht.

Dies wird erreicht, indem eine strukturierte Oberflächenstruktur verwendet wird, um die Stabilität der Dampfschicht zu steuern, d. H. Der Dampfschicht, die sich auf einer Oberfläche bildet, wenn Wasser gekocht wird.

"Bei den meisten glatten Oberflächen wird die Wärmeübertragung von der Oberfläche auf die Flüssigkeit durch die geringe Wärmeleitfähigkeit der Dampfschicht verhindert", sagte Professor Chan.

"Diese Dampfschicht bricht zusammen, wenn die Oberfläche abkühlt, was zu einer Explosion führen kann."

Professor Chan sagte, dass bei strukturierten Oberflächen die Dampfschicht beibehalten wird, bis die Oberfläche vollständig abgekühlt ist, wodurch verhindert wird, dass die Flüssigkeit perlt und überkocht.

"Die Entdeckung zeigt, wie die Textur von Oberflächen kombiniert werden kann, um das Kochen von Flüssigkeit auf eine Weise zu steuern, die für unmöglich gehalten wurde", sagte er.