Een nieuw onderzoek met een hogesnelheidscamera heeft onthuld waarom druppels vloeistof zo snel van een verwarmd oppervlak opstijgen als ze koken. De reden, zo blijkt, ligt in de manier waarop belletjes zich vormen en onder de druppel instorten.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters, werd uitgevoerd door onderzoekers van de Universiteit van Cambridge en de Universiteit Twente in Nederland. Het team gebruikte een hogesnelheidscamera om beelden vast te leggen van waterdruppels die met een snelheid van 10.000 frames per seconde op een verwarmd oppervlak koken.

De beelden lieten zien dat wanneer een druppel water wordt verwarmd, deze kleine belletjes op het oppervlak begint te vormen. Deze belletjes groeien en versmelten, totdat ze uiteindelijk zo groot worden dat ze het gewicht van de waterdruppel niet meer kunnen dragen. Op dit punt stijgt de druppel op van het oppervlak en wordt in de lucht uitgestoten.

De onderzoekers ontdekten dat de grootte van de belletjes die zich onder een druppel water vormen, wordt bepaald door de temperatuur van het oppervlak. Bij lagere temperaturen zijn de belletjes kleiner en stijgt de druppel langzamer op. Bij hogere temperaturen zijn de belletjes groter en stijgt de druppel sneller op.

De bevindingen van dit onderzoek kunnen implicaties hebben voor een aantal toepassingen, waaronder het ontwerp van ketels, warmtewisselaars en andere apparaten waarbij vloeistoffen worden gekookt.

"Onze studie biedt een nieuw inzicht in hoe kokende druppels van een verwarmd oppervlak opstijgen", zegt dr. Christopher Eggleton, onderzoeker aan de Universiteit van Cambridge en een van de auteurs van het onderzoek. "Deze kennis zou kunnen worden gebruikt om efficiëntere ketels en warmtewisselaars te ontwerpen, en zou ook kunnen leiden tot nieuwe toepassingen voor kookdruppels, zoals bij de productie van microdruppels voor medicijnafgifte."