Mientras que la persona promedio asocia hervir con cocinar la cena, el proceso también se usa ampliamente para transferir calor a través de superficies. Se utiliza en refrigeradores, en calderas industriales e incluso en la estación espacial internacional para expulsar el calor de sus sistemas al espacio exterior. De hecho, alrededor del 90 por ciento de la electricidad en los Estados Unidos es generada por turbinas de vapor, que requieren calderas. Una ebullición más eficiente puede resultar en ahorros significativos de energía y costos. Es por eso que los investigadores continúan estudiando el proceso.

El profesor asistente Shalabh Maroo de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación ha descubierto una nueva forma de mejorar la eficiencia de la transferencia de calor en ebullición. Destacado en una publicación reciente de Langmuir , La investigación de Maroo mejora el flujo de calor crítico (CHF), la máxima transferencia de calor práctica en la ebullición.

"Aunque la ebullición se ha estudiado durante más de 50 años, hemos introducido y validado un nuevo mecanismo para aumentar la transferencia de calor en ebullición, "dice Maroo.

El nuevo mecanismo desarrollado por Maroo y el ex Ph.D. estudiante An Zou '15 se basa en la evaporación temprana de la microcapa, que es una fina película líquida presente en la base de una burbuja. Los micropuentes en la superficie dividen la microcapa y la desconectan del líquido a granel, haciendo que se evapore antes, lo que lleva a un aumento en la tasa de crecimiento de la burbuja, frecuencia de salida y CHF. Comparado con una superficie plana, hay un aumento de ~ 120 por ciento en la CHF con solo un aumento de ~ 18 por ciento en el área de superficie, el aumento más alto reportado en la literatura. Antes del descubrimiento de Maroo, los investigadores mejoraron la CHF modificando la superficie donde tiene lugar la transferencia de calor aumentando la densidad del sitio de nucleación, mejorar la humectabilidad de la superficie o el efecto de mecha, separar las vías para los flujos de líquido y vapor, y aumento de la rugosidad de la superficie.

El descubrimiento de Maroo permitirá acoplar el nuevo mecanismo con los mecanismos existentes para empujar aún más los límites de la transferencia de calor en ebullición. permitir el diseño de micro y nanoestructuras para lograr la transferencia de calor deseada con ebullición, y avanzar en la tecnología de próxima generación de gestión térmica de la electrónica.