Команда исследователей под руководством профессора Эвелин Ван из Массачусетского технологического института разработала особую технологию обработки нижней поверхности емкостей, предназначенных для кипячения воды. В обычных условиях на ровном дне чайника во время нагрева сначала образуются отдельные пузырьки пара, но затем возникает риск сливания их в единый паровой слой. Получается паровая пленка между разогретым металлом и жидкостью, которая служит теплоизолятором и замедляет дальнейший нагрев воды.
Американские ученые поставили задачу разработать такой тип поверхности дна чайника, на котором пузырьки пара образуются максимально быстро и не задерживаются на месте. Для этого они создали серию крохотных полых конусов шириной 10 микрометров, расположенных на расстоянии в 2 мм друг от друга. Каждый конус – это точка образования пузыря пара, которые в процессе роста удерживаются на месте и не сливаются друг с другом.
Форма конуса обеспечивает естественное притягивание жидкой воды к его вершине, когда с нее срывается пузырь пара. Это обеспечивает постоянный приток еще не разогретой воды к месту нагрева и превращения в пар, что ускоряет разогрев всего объема жидкости. Третьим фактором стало создание на поверхности металла множества гребней и выступов наноразмера, что значительно увеличило площадь контакта воды с нагревающей поверхностью.
Об эффективности технологии судить пока не приходится, потому что она протестирована только в лабораторных условиях и на очень скромных по размеру образцах. Есть справедливые опасения, что модернизация с ее помощью типичного чайника окажется нерентабельной. Однако подобные конструкции могут найти применение в энергетике для выработки электричества при помощи пара, а также в системах охлаждения электронных устройств.