Os alimentos às vezes ficam presos em uma superfície aquecida, mesmo se for usado óleo ou uma frigideira antiaderente. Os cientistas investigaram as propriedades dos fluidos do óleo em uma superfície plana e seu trabalho, relatado em Física dos Fluidos , mostra que a convecção pode ser a culpada. Esquerda:Ponto seco na bandeja antiaderente GRANITEC; direita:ponto seco na frigideira revestida com TEFLON. Crédito:Alex Fedorchenko
Apesar do uso de frigideiras antiaderentes, os alimentos às vezes ficam presos a uma superfície aquecida, mesmo se for usado óleo. Os resultados podem ser muito confusos e pouco apetitosos.
Cientistas da Academia de Ciências Tcheca começaram uma investigação das propriedades fluidas do óleo em uma superfície plana, como uma frigideira. Trabalho deles, relatado em Física dos Fluidos , mostra que a convecção pode ser a culpada por nossa comida presa.
A investigação experimental utilizou uma panela antiaderente com superfície composta por partículas de cerâmica. Uma câmera de vídeo foi colocada acima da panela enquanto era aquecida e usada para medir a velocidade com que um ponto seco se formava e crescia. Outras experiências com uma frigideira revestida com Teflon mostraram o mesmo.
"Explicamos experimentalmente por que os alimentos grudam no centro da frigideira, "disse o autor Alexander Fedorchenko." Isso é causado pela formação de uma mancha seca na fina película de óleo de girassol como resultado da convecção termocapilar. "
Quando a panela é aquecida por baixo, um gradiente de temperatura é estabelecido no filme de óleo. Para líquidos comuns, como o óleo de girassol usado no experimento, a tensão superficial diminui quando a temperatura aumenta. Um gradiente de tensão superficial é estabelecido, dirigido para longe do centro onde a temperatura é mais alta e para a periferia da frigideira.
Este gradiente configura um tipo de convecção conhecido como convecção termocapilar, que move o óleo para fora. Quando a película de óleo no meio se torna mais fina do que um valor crítico, o filme se rompe.
Os pesquisadores determinaram as condições que levam a pontos secos para filmes estacionários e fluidos. Essas condições incluem uma diminuição na espessura do filme local abaixo de um tamanho crítico, bem como o tamanho da região deformada caindo abaixo de um número conhecido como comprimento capilar.
"Para evitar manchas secas indesejadas, o seguinte conjunto de medidas deve ser aplicado:aumentar a espessura do filme de óleo, aquecimento moderado, molhar completamente a superfície da panela com óleo, usando uma panela com fundo grosso, ou mexendo os alimentos regularmente durante o cozimento, "Fedorchenko disse.
O fenômeno também ocorre em outras situações, como os filmes líquidos finos usados em colunas de destilação de fluido ou outros dispositivos que podem ter componentes eletrônicos.
"A formação de pontos secos ou ruptura do filme desempenha um papel negativo, resultando em forte superaquecimento dos componentes eletrônicos, "disse Fedorchenko." Os resultados deste estudo podem, Portanto, têm uma aplicação mais ampla. "