Ученые разобрались с физикой пригорания. Их открытие может помочь всем, стоящим у плиты и улучшить технологии в пищевой, химической и фармацевтической промышленности.
Александр Федорченко из Чешской академии наук заснял нагревание обычной сковороды с антипригарным покрытием с подсолнечным маслом толщиной 1,5 мм. Он обнаружил, что неравномерный нагрев вызывает процесс, известный как термокапиллярная конвекция, который может подтягивать масло к краям сковороды.
Масло в центре нагревается быстрее. Поверхностное натяжение в жидкостях снижается при повышении температуры, что приводит к градиентному поверхностному натяжению на сковороде. Более сильное натяжение по направлению к краям вытягивает менее связное масло из центра к краям и деформирует поверхность слоя.
В этот момент может произойти разрыв в более тонкой части, и остается сухое пятно. Ученые обнаружили, что за пределами критического размера дыра в масле не затягивается. Эта критическая точка отличается по температуре для каждой жидкости, но она повышается, когда изогнутая верхняя поверхность жидкости разрывается от натяжения внешнего края поддона и поверхностное натяжение теряется.
Любой разрыв больше критического размера быстро вырастет. В эксперименте край сухого пятна удалялся от центра пятна со скоростью 5,5 см в секунду.
Александр Федорченко отметил, что есть несколько шагов, которые можно предпринять, чтобы этого избежать подобного во время приготовления. Увеличение толщины масла поможет предотвратить достижение критически тонкого уровня, а использование посуды с более массивным дном будет более равномерно распределять тепло и предотвращать температурные градиенты. Также поможет умеренный огонь и регулярное помешивание, если позволяет рецепт.
Открытие может найти важное применение в промышленности, поскольку тонкий слой жидкости на твердой поверхности является ключевым для многих процессов в пищевой, химической и фармацевтической отраслях.
