Con los paulatinos avances de la ciencia, la humanidad ha sido capaz de comprender y explicar de forma cada vez más clara el mundo que nos rodea. Como una muestra de eso, podemos contar un reciente hallazgo científico, que ha descubierto un nuevo tipo de manifestación del conocido “efecto Leidenfrost”.

¿Qué es el efecto Leidenfrost?

Descrito por primera vez en 1756 por Johann Gottlob Leidenfrost el efecto se trata de un particular fenómeno que ocurre con la temperatura de ciertas superficies de metal y la evaporación de los líquidos.

Según se observó, dentro de un intervalo de calor específico las gotas de agua sobre una sartén parecían evaporarse más lento que anta temperaturas más bajas (pero siempre sobre el punto de ebullición). Con investigaciones posteriores, fue posible ver cómo los era eso posible.

efecto leidenfrost
Vía Wikimedia COmmons.

La respuesta era simple: a temperaturas más bajas, el agua rompía su tensión, se “aplanaba” sobre la superficie y se evaporaba por completo. En el caso del efecto de Leidenfrost. Incluyendo al nuevo tipo, su aparición depende de la evaporación inmediata pero parcial de solo parte de la gota de agua. Específicamente, hablamos de su fondo.

Cuando la gota de agua toca el metal caliente, la superficie en contacto directo se evapora y queda así una pequeña película de aire entre el sartén y el resto del líquido. Como bien se sabe, el vapor no es un conductor de calor tan eficiente. Por lo que, las altas temperaturas que evaporaron una parte de la gota se demorarán más en llegar al resto de ella. Algo que terminará por retrasar su proceso de evaporación, incluso cuando la temperatura del metal sobre el que estén sea alta.

Ciencia descubre un nuevo tipo de efecto Leidenfrost

Para el caso presente, los investigadores F. Pacheco-Vázquez, R. Ledesma-Alonso, J. L. Palacio-Rangel y F. Moreau se dedicaron a estudiar más de cerca el efecto de Leidenfrost y descubrieron un particular nuevo tipo de manifestación que se da por encima de los 193 grados Celsius.

Hasta ahora, se había visto de qué forma el fenómeno podía afectar a diversos líquidos de forma separada. Con la nueva investigación publicada en Physical Review Letters, se observó qué pasaría si dos líquidos de distintos tipos fueran sometidos al efecto Leidenfrost.

Específicamente, en el experimento se trabajó con diferentes líquidos con puntos de ebullición similares. Por ejemplo, se usaron gotas de acetona y formamida (que ebullen luego de los 50°C aproximadamente) sobre una placa de metal calentada a 250° Celsius. La idea era averiguar si ambos materiales se “fusionarían” entre sí o si rebotarían repetidamente entre ellos sin romper sus formas originales.

Al probar diversas combinaciones, se observó que los líquidos del mismo tipo o con puntos de ebullición similares se fusionaban inmediatamente. Por su parte, aquellos que diferían un poco más, como el etanol y el agua, se tomaban su tiempo rebotando antes de unirse definitivamente, tal como lo muestra el siguiente video:

El “’efecto triple Leidenfrost”

De acuerdo con los investigadores, sus experimentos demostraron cómo con ciertas combinaciones los líquidos podían fusionarse, rebotar, hacer una combinación de ambas o simplemente permanecer separados (al no poder fusionarse). A ese nuevo tipo de manifestación se denominó “triple efecto de Leidenfrost”.

La dinámica de rebote se produce porque las gotas no solo están en estado Leidenfrost con el sustrato, sino que también experimentan el efecto Leidenfrost entre ellas en el momento de la colisión”, explicó el equipo de investigación a través de su estudio.

En otras palabras, aclararon que los puntos de ebullición no solo logran crear la “gota flotante” sobre el metal, sino que también crean un efecto similar entre ellas. Como resultado, la gota con un punto de ebullición más alto se convierte en la “superficie caliente” de la otra, ralentizando su fusión y posterior evaporación.

Referencia:

Triple Leidenfrost Effect: Preventing Coalescence of Drops on a Hot Plate: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.204501

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