Wasserkochen ohne Blasen

Wenn man Wasser kocht, zeigen sich kurz vor dem Erreichen des Siedepunkts kleine Bläschen, bis es regelrecht sprudelt. Der Grund ist, dass sich durch das Erhitzen kleine Dampfbläschen bilden, die schnell aufsteigen. In der Regel ist das erwünscht. Denn eine stabile Wasserdampfschicht auf der erhitzten Fläche würde wie ein Isolator wirken und die weitere Wärmeaufnahme durch die Flüssigkeit bremsen.

In manchen Fällen geht von solchen unvorhersehbaren Dampfblasen die Gefahr einer Störung von Strömungen einher.

Ein Wissenschaftlerteam um Ivan Vakarelski von der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Thuwal (Saudi-Arabien) konnte jetzt zeigen, dass sich bei einer Beschichtung mit einer superhydrophoben Substanz statt der Bläschen eine stabile Wasserdampfschicht bildet. Ihre Ergebnisse stellten die Forscher im Fachjournal »Nature« (Bd. 489, S. 274) vor.

Als superhydrophob bezeichnet man Materialien, die aufgrund ihrer Oberflächenstruktur gar nicht von Wasser benetzt werden.

Die beiden Fotos zeigen im Vergleich das Eintauchen zweier hocherhitzter Stahlkugeln in Wasser. Die linke Kugel ist mit einem superhydrophoben Material beschichtet, die rechte unbeschichtet. Links sieht man die Dampfschicht gleichmäßig über die Kugel strömen, rechts bilden sich Blasen.

Für jene Fälle, wo man umgekehrt vermeiden will, dass sich bei höheren Temperaturen eine Dampfschicht bildet, schlagen die Forscher eine Beschichtung vor, die stark von Wasser benetzt wird. StS