Το 1756, ο Johann Gottlob Leidenfrost Γερμανός γιατρός και θεολόγος ήταν ο πρώτος που περιέγραψε επιστημονικά ένα φαινόμενο που βέβαια είχε παρατηρηθεί και στο παρελθόν αλλά δεν είχε εξηγηθεί. Πρόκειται για το φαινόμενο Leidenfrost , και αφορά μια σταγόνα νερού που μπορεί να αιωρείται και να κυλάει σε μια ζεστή στερεή επιφάνεια.
Συγκεκριμένα το παραπάνω φαινόμενο παρατηρείται όταν η επιφάνεια είναι πολύ θερμότερη από το σημείο βρασμού του νερού. Τότε η σταγόνα νερού που θα πέσει σ’ αυτή την επιφάνεια δεν θα εξατμιστεί αμέσως. Θα ξεκινήσει έναν όμορφο «χορό». Αυτό συμβαίνει γιατί το κατώτερο στρώμα της σταγόνας περνά σε αέρια φάση πολύ γρήγορα, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ένα λεπτό στρώμα ατμού ανάμεσα στη σταγόνα και την καυτή επιφάνεια που μονώνει την υπόλοιπη σταγόνα. Το στρώμα αυτό του ατμού εμποδίζει την άμεση επαφή της σταγόνας με την καυτή επιφάνεια και μειώνει τη θερμική αγωγιμότητα μεταξύ τους (ο ατμός μεταφέρει τη θερμότητα 30 φορές πιο δύσκολα σε σχέση με το νερό καθώς περιέχει λιγότερα μόρια ανά μονάδα όγκου) με αποτέλεσμα η σταγόνα να «επιπλέει» και να κινείται ελεύθερα.
Η ακριβής θερμοκρασία έναρξης του φαινομένου δεν είναι σταθερή και ποικίλει ανάλογα με το είδος του υγρού (για το νερό η θερμοκρασία αυτή είναι περίπου 200oC-250οC)αλλά και από την τραχύτητα της επιφάνειας και το υλικό κατασκευής της. Έχει παρατηρηθεί ότι μια σταγόνα νερού με ακτίνα 1 mm μπορεί να “επιπλέει” για ένα ολόκληρο λεπτό σε μια μεταλλική επιφάνεια στους 200οC
Το φαινόμενο αυτό μπορεί να εμφανιστεί σε πυρηνικούς σταθμούς καθώς αυτοί απαλλάσσονται από την υπερβολική θερμότητα με τον βρασμό του νερού. Αν αφήσουν τους εναλλάκτες να ζεσταθούν πολύ, το νερό μπορεί να «μπει» στο φάσμα του φαινομένου Leidenfrost και να δημιουργήσει ένα μονωτικό στρώμα ατμού. Αυτό μειώνει την ικανότητα του νερού να απορροφήσει θερμότητα και υπάρχει κίνδυνος υπερθέρμανσης με καταστρεπτικές συνέπειες.
Περισσότερες πληροφορίες εδώ και εδώ
και ένα απλό και κατατοπιστικό βίντεο: