Ondanks het gebruik van koekenpannen met antiaanbaklaag, voedsel blijft soms aan een verwarmd oppervlak plakken, zelfs als er olie wordt gebruikt. De resultaten kunnen erg rommelig en onsmakelijk zijn.

Wetenschappers van de Tsjechische Academie van Wetenschappen begonnen een onderzoek naar de vloeibare eigenschappen van olie op een plat oppervlak, zoals een koekenpan. Hun werk, gerapporteerd in Fysica van vloeistoffen , laat zien dat convectie de oorzaak kan zijn van ons vastzittende voedsel.

Bij het experimentele onderzoek werd gebruik gemaakt van een pan met antiaanbaklaag waarvan het oppervlak bestond uit keramische deeltjes. Een videocamera werd boven de pan geplaatst terwijl deze werd verwarmd en gebruikt om de snelheid te meten waarmee een droge plek zich vormde en groeide. Verdere experimenten met een met Teflon beklede pan lieten hetzelfde zien.

"We hebben experimenteel uitgelegd waarom voedsel aan het midden van de koekenpan blijft plakken, "zei auteur Alexander Fedorchenko. "Dit wordt veroorzaakt door de vorming van een droge plek in de dunne zonnebloemoliefilm als gevolg van thermocapillaire convectie."

Als de pan van onderaf wordt verwarmd, er ontstaat een temperatuurgradiënt in de oliefilm. Voor gewone vloeistoffen, zoals de zonnebloemolie die in het experiment werd gebruikt, de oppervlaktespanning neemt af als de temperatuur stijgt. Er wordt een oppervlaktespanningsgradiënt tot stand gebracht, gericht weg van het centrum waar de temperatuur hoger is en naar de rand van de pan.

Deze gradiënt zorgt voor een soort convectie die bekend staat als thermocapillaire convectie, die olie naar buiten beweegt. Wanneer de oliefilm in het midden dunner wordt dan een kritische waarde, de film scheurt.

De onderzoekers bepaalden de omstandigheden die leiden tot droge plekken voor zowel stilstaande als vloeiende films. Deze omstandigheden omvatten een afname van de lokale filmdikte tot onder een kritische grootte, evenals de grootte van het vervormde gebied onder een getal dat bekend staat als de capillaire lengte.

"Om ongewenste droge plekken te voorkomen, de volgende reeks maatregelen moet worden toegepast:het vergroten van de oliefilmdikte, matige verwarming, het oppervlak van de pan volledig nat maken met olie, een pan met dikke bodem gebruiken, of roer regelmatig voedsel tijdens het koken, ' zei Fedorchenko.

Het fenomeen komt ook voor in andere situaties, zoals de dunne vloeistoffilms die worden gebruikt in vloeistofdestillatiekolommen of andere apparaten die elektronische componenten kunnen hebben.

"Droge vlekvorming of filmbreuk speelt een negatieve rol, resulterend in scherpe oververhitting van de elektronische componenten, " zei Fedorchenko. "De resultaten van deze studie kunnen, daarom, bredere toepassing hebben."