Най-накрая физиците обясниха защо храната се залепва към нагрята повърхност дори когато се използва мазнина и незалепващ тиган.

Това важно за готвачите откритие е на екип учени от Чешката академия на науките и е публикувано в списание Physics of Fluids, и предполага, че причината се крие в конвекцията.

За експеримента изследователите използват незалепващи тигани с керамични и тефлонови покрития. Видеокамера, разположена директно над нагревателната повърхност, записва динамиката на движението на мазнината и скоростта на образуването и растежа на сухо петно ​​в центъра на тигана.

Оказа се, че залепването на храна към центъра на тигана е причинено от образуването на сухото петно ​​в тънкия филм от слънчогледово олио в резултат на термокапилярна конвекция. За обикновените течности, които включват слънчогледовото олио, използвано в експеримента, повърхностното напрежение намалява с увеличаването на температурата.

При нагряване отдолу в филма от олио се установява температурен градиент на повърхностното напрежение, насочен от центъра, където температурата е по-висока, към краищата на тигана. Този градиент създава термокапилярна конвекция, която премества олиото от центъра към краищата. 

Когато филмът слънчогледово олио в средата стане по-тънък от определена критична стойност, той се къса. 

Термокапилярната конвекция е явление, сродно на ефекта на Марангони - процес на пренос на вещества по протежение на границата между две среди, възникващи заради наличието на градиент на повърхностно напрежение.

Учените са определили и условията за образуване на сухи петна както за неподвижни, така и за динамични филми. Основните са намаляването на локалната дебелина на филма под критичната и намаляването на размера на деформираната област под стойността, известна като капилярна дължина.

За да избегнете появата на нежелани сухи петна върху тигана, трябва да увеличите дебелината на филма, да намалите топлината, да се уверите, че повърхността на тигана е равномерно покрита с мазнина, да използвате тиган с дебело дъно и да разбърквате храната редовно по време на готвене, заключават авторите на изследването.

Справка: On formation of dry spots in heated liquid films featured, A. I. Fedorchenko and J. Hruby, Physics of Fluids 33, 023601 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0035547

Източник: Why food sticks to nonstick frying pans, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS