和小编一样不擅长做饭的小伙伴们有没有过用铁锅煎荷包蛋的经历呢?鸡蛋打到锅里,沾得到处都是。用铲子一铲,好端端的荷包蛋就变成“炒鸡蛋”了(还是糊的)……
怎么样才能让鸡蛋在锅里乖乖滑动呢?除了放油和使用不粘锅,还有这样一个妙招哦!
是不是很神奇?平时不听话的荷包蛋在铁锅里为什么这么听话?想要知道这个妙招的科学原理,我们还要从二百多年前说起……
1732年,荷兰植物学家赫尔曼第一次发现水滴掉进炽热的锅底后不会直接汽化变成水蒸气,而是形成一粒粒小水珠,在高温的锅底滚来滚去。可惜的是赫尔曼记录下这个反常的现象后并没有给出解释。
二十多年后(1756年),德国科学家莱顿弗洛斯特,再次关注到了这个现象,他在实验中发现,一些水滴甚至能悬浮在烧红的铁表面上长达30秒!
他在进一步研究中发现,小液滴根本不会浸润温度极高的表面,而是会在接触的一瞬间形成汽化层,汽化层托着液滴,使其悬浮在高温表面上方,减慢热量的进一步传递。
也就是说,热锅中的水滴实际上根本没有接触到高温的表面。
液滴与高温物体间存在汽化层
由于莱顿弗洛斯特完美地从理论解释了小液滴在高温表面不浸润的原因,后人便以他的名字来命名这个现象。
而对于某种液体来说,能够产生这一效应的表面温度便被称为莱顿弗洛斯特点(Leidenfrost point)。
显然,不同液体的莱顿弗洛斯特点也会不同,对于常温的水来说,在炽热的铁锅,甚至熔化的铁水表面都可以发生莱顿弗洛斯特现象。
回到最开始的问题,为什么鸡蛋在铁锅里不粘了呢?
这是因为鸡蛋里含有很多水分,当蛋液接触到烧得特别热的铁锅表面的一瞬间,蛋液表面的水分会迅速形成一层汽化层,水蒸气像一个屏障,把蛋液其他部分托举了起来,像一层气垫一样阻隔了鸡蛋与铁锅的直接接触,因此鸡蛋没有粘在锅上。
要注意的是,这种操作只适用于熟铁锅和生铁锅,千万不要用家里的不粘锅、不锈钢锅尝试哦!
莱顿弗洛斯特效应除了可以阻隔高温,它也可以防止我们被低温物体冻伤。
2014年,一位来自俄罗斯挑战者Anton Konovalov把一桶-195℃的液氮一下全部倒在自己身上。令人惊讶的是,这项“液氮挑战”成功了——刚刚与液氮“亲密接触”的他毫发无损,谈笑自若。
这个行为很危险,千万不要尝试
这是因为,对于-195℃的液氮来说,36℃左右的体温远高于它的沸点,人的皮肤表面已经属于“温度极高”的物体了。液氮靠近皮肤的瞬间会形成汽化层,液氮化作无数小液滴,迅速从皮肤表面滑落,几乎不会与人体直接接触,自然就不会造成冻伤。
除了“液氮挑战”,利用莱顿弗洛斯特效应还能完成很多惊人的表演。比如一些地区民间还存在的“走火”仪式上,表演者可以赤脚走过烧红的木炭而不被烫伤,这也是得益于皮肤表面水分形成的隔热层。
一些国外网红也曾利用莱顿弗洛斯特效应表演“空手拍铁水”
危险行为,千万不要模仿
必须说明的是,这些表演非常危险,即使提前把皮肤沾湿,汽化层的持续时间依然很短,一旦接触时间过长,汽化层消失,高温或低温就会对人体造成直接的伤害。
其次,莱顿弗洛斯特效应只能阻碍热传导,几乎不能阻碍热辐射。温度过高时,强烈的辐射热会使莱顿弗洛斯特效应失去作用。
除去特技表演,莱顿弗洛斯特效应在日常生活中也很常见。比如一些厨师会在热锅时洒几滴水,根据水的状态判断锅底的温度;街头小贩用铁锅假冒不粘锅,大多是控制温度和使用手法,利用莱顿弗洛斯特效应实现不粘的效果。
利用这个效应,人们还玩出了些新花样。比如把高温的平面做成锯齿形,液体底部气体会产生水平方向的力,推动液滴往固定的方向运动。
推动液滴前进
甚至可以让水滴爬坡
或者做一个水滴迷宫
除了娱乐之外,莱顿弗洛斯特效应在制冷技术,工业制造技术,特别是航天工业等方面都有很多应用。科学家们甚至计划利用它开发星际资源。
英国纽卡斯尔的诺森比亚大学提出一个方案:既然火星上存在大量的干冰,理论上就可以利用干冰的莱顿弗洛斯特现象形成高压蒸汽来推动转子运动,从而发电。
以上就是关于莱顿弗洛斯特效应的简要介绍了。最后小编还要再次提醒大家,上文提到的各种特技表演虽然原理上可行,但表演者都是经过特殊准备和训练的,小伙伴们可不要轻易尝试哦。想观察莱顿弗洛斯特效应,只要在下次炒菜之前往热锅里放几滴水就能见到啦!