El efecto Leidenfrost es el fenómeno cuando una capa de vapor se forma alrededor de la composición completa de un líquido que se encuentra sobre una superficie caliente. Este efecto está detrás del descubrimiento publicado en Nature: el agua puede ser hervida sin burbujas si la superficie del recipiente caliente es tratada especialmente para que el cojín de vapor no se rompa.
La clave es que la superficie sea repelente de agua, de acuerdo con Ivan Vakarelski, ingeniero en el Centro de Investigación de Combustión Limpia en la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología en Arabia Saudita.
El efecto podría ser utilizado para controlar el enfriamiento y calentamiento de metales, incluso para mejorar el arrastre en barcos.
Lo áspero con lo suave
El equipo de Vakarelski preparó esferas hechas de metal para volver su superficie áspera y repelente de agua (superhidrofóbicas), y las calentaron 400 grados centígrados (una mayor temperatura deterioraría la cobertura de metal).
Como grupo de control, calentaron un par de esferas metálicas, suaves, lisas, y no repelentes de agua, a una temperatura de 700 grados Celsius.
Cada esfera caliente se depositó en un tanque lleno de agua a temperatura ambiente, y se formó una capa de vapor alrededor de cada esfera.
El vapor alrededor de las esferas amigables con el agua colapsó rápidamente en una explosión de burbujas. Las esferas ásperas, en contraste, mantuvieron la capa de vapor alrededor de la esfera hasta que el recipiente se enfrío, sin burbujas y sin explosiones.
"Es realmente muy dramático" dijo Neelesh Patankar a Scientific American, ingeniero mecánico de laUniversidad Northwestern en Evaston, Illinois, y co autor del proyecto. "Mientras la temperatura baja, el vapor se asienta".
"Las implicaciones del trabajo pueden llegar muy lejos" dijo Vincent Craig, matemático de la Universidad Nacional de Australia en Canberra, "han demostrado que si la superficie es áspera puede mantener la capa de vapor a un menor temperatura?.
El efecto podría ser usado para reducir la fricción en superficies como los pequeños canales en los dispositivos de microfluidos, sugiere Craig.
El siguiente, pasó según los investigadores, es tratar de que la capa de vapor se forme a temperaturas más bajas que el punto de ebullición del agua.
El agua puede existir en forma líquida o como vapor a temperatura ambiente, pero requiere energía para mantenerse en un estado de vapor. Patakanar piensa que la superficie podría ser diseñada para hacer el vapor más estable: un revestimiento podría ser usado para formar vapor al rededor del casco de un barco y reducir el arrastre, incluso podría evitar que algas o percebes se adhieran a la nave.
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