Enquanto a pessoa média associa a fervura com o preparo do jantar, o processo também é amplamente usado para transferir calor entre superfícies. É usado em refrigeradores, em caldeiras industriais e até mesmo na estação espacial internacional para rejeitar o calor de seus sistemas para o espaço sideral. Na verdade, cerca de 90 por cento da eletricidade nos Estados Unidos é gerada por turbinas a vapor, que requerem caldeiras. A ebulição mais eficiente pode resultar em economia significativa de energia e custos. É por isso que os pesquisadores continuam estudando o processo.

O professor assistente Shalabh Maroo da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação descobriu uma nova maneira de melhorar a eficiência da transferência de calor por ebulição. Apresentado em uma publicação recente de Langmuir , A pesquisa de Maroo aumenta o fluxo de calor crítico (CHF) - a máxima transferência de calor prática na ebulição.

"Embora a fervura seja estudada há mais de 50 anos, introduzimos e validamos um novo mecanismo para aumentar a transferência de calor por ebulição, "diz Maroo.

O novo mecanismo desenvolvido por Maroo e ex-Ph.D. aluno An Zou '15 é baseado na evaporação precoce da microcamada, que é uma fina película líquida presente na base de uma bolha. Microrridges na superfície particionam a microcamada e desconectam-na do líquido a granel, fazendo com que evapore mais cedo, levando assim a um aumento na taxa de crescimento da bolha, frequência de partida e CHF. Comparado a uma superfície plana, há um aumento de ~ 120% na CHF com apenas um aumento de ~ 18% na área de superfície - o maior aumento relatado na literatura. Antes da descoberta de Maroo, os pesquisadores aumentaram o CHF modificando a superfície onde ocorre a transferência de calor, aumentando a densidade do local de nucleação, melhorando a molhabilidade da superfície ou o efeito de absorção, separando caminhos para fluxos de líquido e vapor, e aumentando a rugosidade da superfície.

A descoberta de Maroo permitirá o acoplamento do novo mecanismo com os mecanismos existentes para empurrar ainda mais os limites da transferência de calor por ebulição, permitir o projeto de micro e nanoestruturas para alcançar a transferência desejada de calor com ebulição, e avançar a tecnologia de próxima geração de gerenciamento térmico de eletrônicos.