Une étude révèle la température minimale pour les gouttelettes en lévitation sur des surfaces lisses
Une série d'images montrant la rupture d'une fine couche de vapeur entourant un chaud, métallique, tige cylindrique immergée dans l'eau. La couche de vapeur échoue initialement à la pointe de la tige arrondie, et des bulles se forment rapidement lorsque le liquide mouille le solide et se déplace verticalement vers le haut. Environ 1 ms s'est écoulée entre la première et la dernière image, et le doigt métallique mesure 1,6 cm de diamètre. Crédit : Harvey, Harper et Burton.
L'effet Leidenfrost est un phénomène physique bien connu découvert pour la première fois en 1756. Il se produit lorsqu'un liquide se trouve à proximité d'une surface nettement plus chaude que son point d'ébullition. Cela produit une couche de vapeur isolante qui empêche le liquide de bouillir rapidement. En raison de cet effet, une gouttelette planerait au-dessus de la surface au lieu de la toucher physiquement.
Alors que l'effet Leidenfrost a été découvert il y a des siècles, les températures signalées auxquelles la couche de vapeur commence à se former varient considérablement d'une étude à l'autre. De nombreux physiciens du monde entier ont ainsi continué à étudier ce phénomène pour mieux comprendre quand et comment il se produit.
Des chercheurs de l'Université Emory ont récemment démontré que les couches de vapeur de Leidenfrost peuvent être maintenues à des températures bien inférieures à celles requises pour leur formation. leurs découvertes, Publié dans Lettres d'examen physique , pourrait avoir des implications à la fois théoriques et pratiques pour plusieurs domaines de la physique.
« Mon laboratoire travaille sur l'effet Leidenfrost depuis de nombreuses années maintenant, " Justin C. Burton, l'un des chercheurs qui a mené l'étude, dit Phys.org. "Nos travaux précédents se sont concentrés sur la dynamique intéressante des gouttes de Leidenfrost en lévitation, comment ils bougent, comment ils oscillent, etc. Cela a généralement été fait à des températures très élevées, où la fine couche de vapeur qui existe entre la goutte et la surface chaude est assez robuste, même si la couche de vapeur a approximativement l'épaisseur d'un cheveu humain."
Alors que les études antérieures menées par Burton et ses collègues ont recueilli des informations intéressantes, une question cruciale en suspens demeurait :quelle est la température de Leidenfrost ? En d'autres termes, la température exacte requise pour que la couche de vapeur se forme au-dessus d'une surface et pour qu'elle se maintienne dans le temps restait incertaine.
