Une meilleure façon à faire bouillir l'eau

L’ébullition est un des plus efficaces manières de refroidir une surface et dans le monde qui nous entoure il bouille beaucoup. Le plus apparente est dans les casseroles, qui avec le vu d’un thermicien, comme moi, sert à refroidir le poêle. Dans les frigos il bouille aussi mais dans ce cas c’est un liquide qui se vaporise à bas température.

Les échanges thermique par ébullition ont été, et sont encore, beaucoup étudiés car il existe tant de formes. Le plus simple est ébullition nucléée. L’image montre comment les bulles sont formés dans ce cas. Chaque bulle qui part laisse un genre de racine sur laquelle la prochaine bulle est formée. Ce phénomène est facilement observable dans une casserole où les bulles répétitivement émergent des mêmes petites pointes.

En effet, ses pointes ne apparaissent pas par hasard, ils sont tous des petites imperfections sur la surface. Si elle est très lisse, par exemple la surface du mercure métallique, l’eau peut attendre jusqu’au 140 dégrées avant de bouillir.

Les ingénieurs de l'Oregon State University ont maintenant trouvé une nouvelle méthode pour contrôle où les bulles sont formés. Ils pensent qu’il aura des applications industrielles pour cette nouvelle manière de contrôler l’ébullition nucléée. C’est probablement vrai mais comme montre l’image, la côté spectaculaire est aussi admirable.

Le processus comprend 2 étapes. La surface est premièrement imprimée avec des « points » d’un polymère hydrophobes. Donné que ce matière tend à  rejeter l’eau, c’est sur ces pointes que les bulles vont se former. Puis, un nano-structure de oxyde de zinc est déposé sur le surface. Il est hydrophile mais ne pousse pas sur le polymère. En contrôlant la distribution entre surfaces hydrophobes et hydrophiles il devient possible d’inciter les bulles à se former sur des pointes précises.