L'acqua che bolle senza fare bolle

Il responsabile è l'effetto Leidenfrost, che tra l'altro è il motivo per cui si può camminare scalzi sui carboni ardenti senza scottarsi.



[ZEUS News - www.zeusnews.it - 24-05-2013]

acqua senza bolle leidenfrost

L'acqua, quando bolle, non deve necessariamente fare le bolle: questa apparente contraddizione è stata resa reale da un team di ricercatori della Northwestern University (Illinois, USA), della King Abdullah University of Science and Technology in Arabia Saudita e della Melbourne University in Australia.

La chiave del fenomeno sta nell'effetto Leidenfrost, in base al quale un liquido che entra in contatto con una superficie con una temperatura al di sopra di una certa soglia (detta soglia di Leidenfrost e superiore al punto di ebollizione del liquido) anziché bollire ed evaporare crea uno strato di "vapore isolante" che protegge la maggior parte del liquido dalla superficie calda.

È lo stesso principio che permette di camminare scalzi sui carboni ardenti o di realizzare altre dimostrazioni spettacolari, come immergere la mano (bagnata) in una pozza di piombo fuso a 500 gradi.

Tra le altre cose, inoltre, l'effetto Leidenfrost ha la caratteristica di ridurre l'attrito e far calare la resistenza fluidodinamica dell'85%.

Il problema fino a oggi era che dimostrare l'effetto Leidenfrost con poche gocce d'acqua è piuttosto semplice, ma avverarlo con grandi quantità di liquido è molto più difficile: non si poteva, per esempio, applicarlo facilmente con il calore generato da un normale fornello a gas e una pentola d'acqua.

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I ricercatori si sono messi al lavoro e hanno trovato la soluzione: hanno coperto delle sfere di acciaio con un materiale idrofobico e le hanno riscaldate a 400 gradi.

Lasciando cadere le sfere in un contenitore pieno d'acqua a temperatura ambiente, sono riusciti a verificare quanto sperato, come dimostra il filmato che riportiamo più sotto; come verifica, i ricercatori hanno poi effettuato lo stesso esperimento ma utilizzando sfere ricoperte con materiale idrofilo.

Tale ricerca può avere applicazioni nel miglioramento dei sistemi di trasferimento del calore, nella tecnologia antigelo e nel ridurre l'attrito per i veicoli acquatici; inoltre, l'azzeramento dell'ebollizione aiuta a elevare i margini di sicurezza in alcuni ambienti industriali, quali quelli che si occupano del riscaldamento e del raffreddamento dei metalli o i sistemi di raffreddamento dell'acqua utilizzata nelle centrali nucleari.

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