Les scientifiques tchèques pensent qu’ils ont trouvé la réponse au problème irritant de la nourriture se coinçant au fond d’une casserole antiadhésive. C’est à la convection…
Malgré l’utilisation de poêles antiadhésives, les aliments sont parfois collés à une surface chauffée, même si l’huile est utilisée. Les résultats peuvent être très salissants et peu appétissants.
Des scientifiques de l’Académie tchèque des sciences ont commencé une étude des propriétés liquides de l’huile sur une surface plane, comme une poêle. Leurs travaux, rapportés dans Physics of Fluids (publié par l’American Institute of Physics Publishing), montrent que la convection peut être à blâmer pour notre nourriture coincée.
L’étude expérimentale a utilisé une poêle antiadhésive avec une surface composée de particules de céramique. Une caméra vidéo a été placée au-dessus de la casserole pendant qu’elle était chauffée et utilisée pour mesurer la vitesse à laquelle un endroit sec s’est formé et a grandi. D’autres expériences avec une poêle recouverte de téflon ont montré la même chose.
« Nous avons expliqué expérimentalement pourquoi les aliments collent au centre de la poêle », a déclaré l’auteur Alexander Fedorchenko. « Ceci est causé par la formation d’une tache sèche dans le film mince d’huile de tournesol à la suite de la convection thermocapillaire. »
Lorsque la casserole est chauffée par le bas, un gradient de température est établi dans le film d’huile. Pour les liquides courants, comme l’huile de tournesol utilisée dans l’expérience, la tension de surface diminue lorsque la température augmente. Un gradient de tension de surface est établi, dirigé loin du centre où la température est plus élevée et vers la périphérie de la casserole.
Ce gradient met en place un type de convection connu sous le nom de convection thermocapillaire, qui déplace l’huile vers l’extérieur. Lorsque le film d’huile au milieu devient plus mince qu’une valeur critique, le film se rompt.
Les chercheurs ont déterminé les conditions qui conduisent à des taches sèches pour les films stationnaires et fluides. Ces conditions comprennent une diminution de l’épaisseur du film local en dessous d’une taille critique ainsi que la taille de la région déformée tombant en dessous d’un nombre connu sous le nom de longueur capillaire.
« Pour éviter les taches sèches indésirables, l’ensemble suivant de mesures doit être appliqué: augmentation de l’épaisseur du film d’huile, chauffage modéré, mouiller complètement la surface de la poêle avec de l’huile, en utilisant une casserole avec un fond épais, ou en remuant les aliments régulièrement pendant la cuisson », a déclaré Fedorchenko.
Le phénomène se produit également dans d’autres situations, telles que les minces films liquides utilisés dans les colonnes de distillation des fluides ou d’autres dispositifs qui peuvent avoir des composants électroniques.
« La formation de taches sèches ou la rupture du film joue un rôle négatif, entraînant une forte surchauffe des composants électroniques », a déclaré Fedorchenko. « Les résultats de cette étude peuvent donc avoir une application plus large. »
