Druppels alcohol dansen op stikstof

21 februari 2019 door SST

Bij het omgekeerde Leidenfrosteffect blijven warme druppels vloeistof een tijdlang zweven boven een koude vloeistof.

Iedereen kent wel de waterdruppels die wegspringen op een hete kookplaat. Daarbij zweven de druppels op een thermisch isolerende damplaag. Het fenomeen werd al in 1756 beschreven door de Duitser Johann Leidenfrost.

Nederlandse en Franse fysici hebben nu een ‘omgekeerd Leidenfrosteffect’ gegenereerd in hun lab. Daarbij lieten ze druppels alcohol bij kamertemperatuur zweven boven een volume aan vloeibaar stikstof, afgekoeld tot 196 graden onder nul.

De warmte van de alcoholdruppels zorgt ervoor dat een deel van de stikstof er vlak onder verdampt. De resulterende dampdruk houdt de alcohol boven de vloeibare stikstof en verhindert dat de druppels uiteenvallen.

Minutenlang raasden alcoholdruppels kriskras over het oppervlak

De fysici observeerden hoe gedurende een tiental minuten verschillende alcoholdruppels kriskras over het stikstofoppervlak razen, aan snelheden van enkele centimeters per seconden. Door de variaties in de dampdruk te meten en de afkoeling binnenin de alcoholdruppels, konden de onderzoekers bovendien voorspellen welke traject de druppels afleggen, alsook aan welke snelheid.

Het inzicht in het fenomeen kan mogelijk helpen om biologisch materiaal zoals eiwitten of hele cellen te transporteren binnen een supergekoelde omgeving.