Новое изобретение ускорит приготовление пищи. Каждый хотел бы иметь его на кухне

Вы когда-нибудь слышали о «кипящем кризисе»? Он тот, кто заставляет так долго ждать воды для чая. Инженеры Массачусетского технологического института придумали, как это сделать. Когда он поступит в наши чайники? Потому что мы с нетерпением ждем этого.

Все мы знаем, что такое кипятить воду. Чем раньше мы хотим сварить его, тем дольше мы ждем. Это, конечно, иллюзия — но вода долго кипит.

Есть одна фундаментальная проблема с приготовлением пищи. Когда жидкость начинает кипеть, пузырьки пара образуются больше и остаются на дне сосуда. Газы гораздо хуже проводят тепло, поэтому это явление значительно затрудняет передачу тепла к остальной жидкости. Это так называемый «кризис кипения».

Как быстрее вскипятить воду? Нужна специальная поверхность

Инженеры Массачусетского технологического института только что нашли способ сделать это. Как сообщается в Advanced Materials, идея быстрого приготовления состоит в том, чтобы подтолкнуть крошечные пузырьки, не буквально, конечно, заставить их оторваться быстрее, чем прилипнуть ко дну.

Этот путь представляет собой особую поверхность. Под микроскопом он выглядит так, будто покрыт полыми цилиндрами. Толщина их стенок составляет всего 20 микрометров. Это одна пятая толщины волоса (или две с половиной длины эритроцита).

Здесь есть ловушка. Чем больше пузырьков образуется, тем быстрее они сольются в один больший. Чтобы предотвратить это, микроскопические выступы разнесены друг от друга. В свою очередь, неровная, шероховатая поверхность этих микроскопических структур действует как фитиль, облегчая поток воды (и тепла).

Благодаря такому строению поверхности пузырьки поднимаются вверх, а жидкость постоянно стекает вниз. Таким образом, вместо того, чтобы сильно нагревать пар на дне кастрюли, в конечном итоге нагревается вода. И это было то, о чем это было.

Быстрое приготовление будет наиболее полезным на электростанциях

Это важное открытие. Впервые удалось увеличить сразу два коэффициента: тепловой поток (при нагреве) и критический тепловой поток (когда уже образовались пузырьки пара). До сих пор, когда вам удавалось увеличить один, другой уменьшился (потому что чем больше пузырей, тем охотнее они соединяются).

Специальная структура поверхности улучшает теплоотдачу почти в четыре раза и критическую теплоотдачу почти в 1,5 раза (на 389 и 138 процентов соответственно). Это не значит, что вода закипит в четыре раза быстрее, но закипит быстрее.

Такой район, вероятно, будет интересен электростанциям. И традиционные, и атомные нагревают воду, а турбины приводятся в движение вырабатываемым паром.

К сожалению, есть еще одна проблема с водой. Она обладает наибольшей теплоемкостью среди всех известных жидкостей. Для его нагрева требуется гораздо больше энергии, чем для других. Это связано с водородными связями, которые образуются между молекулами воды. К сожалению, для этого нет возможности. Хотя кто знает?