尽管使用了非粘性煎锅,食物有时仍会粘在加热的表面上,即使使用了油。结果可能会非常混乱和不美观。科学家们开始研究油在平坦表面上的流体特性,例如煎锅。他们的工作发表在《流体物理学》上,由AIP出版,表明对流可能是我们粘附食物的原因。实验使用了一个表面由陶瓷颗粒组成的非粘性煎锅。在加热煎锅时,视频摄像机被放置在煎锅上方,用于测量干斑形成和增长的速度。进一步对特氟龙涂层煎锅的实验显示了相同的结果。
"我们通过实验解释了为什么食物会粘在煎锅的中心,"作者亚历山大·费多琴科说。"这是由于在薄向日葵油膜中由于热毛细对流而形成的干斑。"当煎锅从下方加热时,油膜中会建立温度梯度。对于常见的液体,如实验中使用的向日葵油,表面张力随着温度升高而降低。表面张力梯度被建立,远离温度较高的中心,朝向煎锅的边缘。
这种梯度设置了一种称为热毛细对流的对流,将油向外移动。当中间的油膜变薄到低于临界值时,油膜破裂。研究人员确定了导致干斑形成的条件,包括局部油膜厚度减少到临界尺寸以下以及变形区域的大小低于称为毛细长度的数值。
"为了避免不必要的干斑,应采取以下措施:增加油膜厚度,适度加热,用油完全润湿煎锅表面,使用底部较厚的煎锅,或在烹饪过程中定期搅拌食物,"费多琴科说。这种现象也发生在其他情况下,如流体蒸馏柱中使用的薄液体膜或其他可能有电子组件的设备中。
"干斑形成或油膜破裂起着负面作用,导致电子组件的急剧过热,"费多琴科说。"因此,这项研究的结果可能具有更广泛的应用。"