I ricercatori della Virginia Tech hanno scoperto un modo per ottenere l’effetto Leidenfrost a temperature notevolmente più basse, come descritto in dettaglio in Nature Physics.[1] Questa innovazione ha potenziali applicazioni nel raffreddamento e nella sicurezza industriale.
Abbassamento della temperatura Leidenfrost
In genere, l’effetto Leidenfrost si verifica a temperature superiori a 230 gradi Celsius, dove le goccioline d’acqua si librano su uno strato di vapore. Jiangtao Cheng e il suo team hanno scoperto che utilizzando micropilastri sulle superfici, questo fenomeno può iniziare a soli 130 gradi Celsius. Questi micropilastri, simili a quelli che si trovano sulle foglie di loto, consentono al calore di penetrare più efficacemente nelle goccioline d’acqua, facendole levitare e saltare a temperature più basse.
Applicazioni industriali
Questa scoperta potrebbe rivoluzionare le applicazioni di trasferimento di calore, come il raffreddamento dei reattori nucleari e la pulizia degli scambiatori di calore. La capacità di gestire il calore in modo più efficiente può prevenire potenziali disastri negli ambienti industriali. Con oltre 90 reattori nucleari negli Stati Uniti, questa nuova tecnica potrebbe migliorarne la sicurezza e l’efficienza.
La fisica dietro la scoperta
L’effetto Leidenfrost affascina gli scienziati da secoli. Si verifica quando parte di una goccia d’acqua vaporizza, creando un cuscino di vapore che mantiene sospeso il resto della goccia. Il team di Cheng ha modificato questo effetto introducendo micropilastri che aumentano la velocità di ebollizione. Ciò si traduce in goccioline d’acqua che levitano a temperature fino a 130 gradi Celsius.
Implicazioni future
Oltre al raffreddamento, questa tecnica ha implicazioni per la pulizia delle superfici industriali. I metodi tradizionali faticano a rimuovere le impurità dalle superfici strutturate, ma l’approccio di Cheng utilizza bolle di vapore per rimuovere le particelle, migliorando la pulizia e la manutenzione. Questa svolta potrebbe aprire la strada a processi industriali più sicuri ed efficienti.
