Time-lapse di formazione di macchie secche su una padella. Credito:Alex Fedorchenko
Nonostante l'uso di padelle antiaderenti, i cibi a volte si attaccano a una superficie riscaldata, anche se si utilizza l'olio. I risultati possono essere molto disordinati e poco appetitosi.
Gli scienziati dell'Accademia delle scienze ceca hanno avviato un'indagine sulle proprietà fluide dell'olio su una superficie piana, come una padella. Il loro lavoro, riportato in Fisica dei fluidi , di AIP Publishing, mostra che la convezione potrebbe essere la causa del nostro cibo bloccato.
L'indagine sperimentale ha utilizzato una padella antiaderente con una superficie composta da particelle di ceramica. Una videocamera è stata posizionata sopra la padella mentre veniva riscaldata e utilizzata per misurare la velocità con cui si formava e cresceva un punto secco. Ulteriori esperimenti con una padella rivestita di teflon hanno mostrato lo stesso.
"Abbiamo spiegato sperimentalmente perché il cibo si attacca al centro della padella", ha affermato l'autore Alexander Fedorchenko. "Ciò è causato dalla formazione di una macchia secca nel sottile film di olio di girasole a seguito della convezione termocapillare."
Gli alimenti a volte si attaccano a una superficie riscaldata, anche se si utilizza olio o una padella antiaderente. Gli scienziati hanno studiato le proprietà fluide dell'olio su una superficie piana e il loro lavoro, riportato in Physics of Fluids, mostra che la colpa potrebbe essere della convezione. A sinistra:punto asciutto su teglia GRANITEC antiaderente; a destra:punto secco su teglia rivestita di TEFLON. Credito:Alex Fedorchenko
Quando la padella viene riscaldata dal basso, si stabilisce un gradiente di temperatura nel film d'olio. Per i liquidi comuni, come l'olio di girasole utilizzato nell'esperimento, la tensione superficiale diminuisce all'aumentare della temperatura. Viene stabilito un gradiente di tensione superficiale, diretto lontano dal centro dove la temperatura è più alta e verso la periferia della pentola.
Questo gradiente crea un tipo di convezione nota come convezione termocapillare, che sposta l'olio verso l'esterno. Quando il film d'olio nel mezzo diventa più sottile di un valore critico, il film si rompe.
I ricercatori hanno determinato le condizioni che portano a punti asciutti sia per i film stazionari che per quelli scorrevoli. Queste condizioni includono una diminuzione dello spessore del film locale al di sotto di una dimensione critica, nonché la dimensione della regione deformata che scende al di sotto di un numero noto come lunghezza del capillare.
I cibi a volte si attaccano a una superficie riscaldata, anche se si utilizza olio o una padella antiaderente. Gli scienziati hanno studiato le proprietà fluide dell'olio su una superficie piana e il loro lavoro, riportato in Physics of Fluids, mostra che la colpa potrebbe essere della convezione. Lasso di tempo della formazione di punti asciutti. Credito:Alex Fedorchenko
“Per evitare punti secchi indesiderati, è necessario adottare le seguenti misure:aumentare lo spessore del velo d'olio, riscaldare moderatamente, bagnare completamente la superficie della padella con olio, utilizzare una padella con un fondo spesso o mescolare regolarmente il cibo durante la cottura, disse Fedorchenko.
Il fenomeno si verifica anche in altre situazioni, come i sottili film liquidi utilizzati nelle colonne di distillazione dei fluidi o altri dispositivi che possono avere componenti elettronici.
"La formazione di macchie secche o la rottura della pellicola svolgono un ruolo negativo, con conseguente forte surriscaldamento dei componenti elettronici", ha affermato Fedorchenko. "I risultati di questo studio potrebbero, quindi, avere un'applicazione più ampia."
Riferimento:"Sulla formazione di punti secchi in film liquidi riscaldati" di Alexander Fedorchenko e Jan Hruby, 2 febbraio 2021, Fisica dei fluidi .
DOI:10.1063/5.0035547
