Time-lapse de la formation de points secs sur une poêle à frire. Crédit :Alex Fedorchenko
Malgré l'utilisation de poêles à frire antiadhésives, les aliments restent parfois collés à une surface chauffée, même si de l'huile est utilisée. Les résultats peuvent être très salissants et peu appétissants.
Des scientifiques de l'Académie tchèque des sciences ont commencé une enquête sur les propriétés fluides de l'huile sur une surface plane, comme une poêle à frire. Leurs travaux, rapportés dans Physics of Fluids , par AIP Publishing, montre que la convection peut être à l'origine de nos aliments collés.
L'enquête expérimentale a utilisé une poêle antiadhésive avec une surface composée de particules de céramique. Une caméra vidéo a été placée au-dessus de la casserole pendant qu'elle était chauffée et utilisée pour mesurer la vitesse à laquelle une tache sèche s'est formée et s'est développée. D'autres expériences avec une casserole recouverte de téflon ont montré la même chose.
"Nous avons expérimentalement expliqué pourquoi les aliments collent au centre de la poêle à frire", a déclaré l'auteur Alexander Fedorchenko. "Ceci est causé par la formation d'un point sec dans le mince film d'huile de tournesol à la suite de la convection thermocapillaire."
Les aliments restent parfois collés à une surface chauffée, même si de l'huile ou une poêle à frire antiadhésive est utilisée. Des scientifiques ont étudié les propriétés fluides du pétrole sur une surface plane et leurs travaux, rapportés dans Physics of Fluids, montrent que la convection pourrait être à blâmer. À gauche :point sec sur la poêle antiadhésive GRANITEC ; à droite :point sec sur un plateau recouvert de TEFLON. Crédit :Alex Fedorchenko
Lorsque la casserole est chauffée par le bas, un gradient de température s'établit dans le film d'huile. Pour les liquides courants, tels que l'huile de tournesol utilisée dans l'expérience, la tension superficielle diminue lorsque la température augmente. Un gradient de tension superficielle s'établit, dirigé loin du centre où la température est la plus élevée et vers la périphérie de la casserole.
Ce gradient met en place un type de convection appelé convection thermocapillaire, qui déplace l'huile vers l'extérieur. Lorsque le film d'huile au milieu devient plus mince qu'une valeur critique, le film se rompt.
Les chercheurs ont déterminé les conditions qui conduisent à des points secs pour les films fixes et fluides. Ces conditions incluent une diminution de l'épaisseur locale du film en dessous d'une taille critique ainsi que la taille de la région déformée tombant en dessous d'un nombre connu sous le nom de longueur capillaire.
Les aliments restent parfois collés à une surface chauffée, même si de l'huile ou une poêle à frire antiadhésive est utilisée. Des scientifiques ont étudié les propriétés fluides du pétrole sur une surface plane et leurs travaux, rapportés dans Physics of Fluids, montrent que la convection pourrait être à blâmer. Laps de temps de formation de points secs. Crédit :Alex Fedorchenko
« Pour éviter les points secs indésirables, les mesures suivantes doivent être appliquées :augmenter l'épaisseur du film d'huile, chauffer modérément, mouiller complètement la surface de la casserole avec de l'huile, utiliser une casserole à fond épais ou remuer régulièrement les aliments pendant la cuisson, », a déclaré Fedorchenko.
Le phénomène se produit également dans d'autres situations, telles que les films liquides minces utilisés dans les colonnes de distillation de fluide ou d'autres dispositifs pouvant avoir des composants électroniques.
"La formation de points secs ou la rupture du film joue un rôle négatif, entraînant une forte surchauffe des composants électroniques", a déclaré Fedorchenko. "Les résultats de cette étude peuvent donc avoir une application plus large."
Référence :"Sur la formation de points secs dans les films liquides chauffés" par Alexander Fedorchenko et Jan Hruby, 2 février 2021, Physique des fluides .
DOI :10.1063/5.0035547
