如何让水煮沸却不冒泡？

想象水沸腾时不起泡。尽管这种效果以前已经实现，发表在《自然》杂志上的一篇论文指出，即使周围的加热材料开始冷却，一种新的方法仍然可以保持水没有气泡。

上图显示了直径为2厘米的加热钢球在沸水中冷却时的反应。左图中的钢球处于薄膜沸腾状态。它被一层蒸汽层包裹着，这也可以称为雷登弗罗斯特效应。右图中钢球的温度从冷却状态下降到核态沸腾状态。

这种现象基于雷登弗罗斯特效应。埃文斯顿西北大学的尼莱斯·帕坦卡尔解释说，当热铁板的温度足够高(超过100℃)时，铁板上的水滴会滚动，而不是发出嘶嘶声并迅速沸腾。这是因为高温热源蒸发了足够的水，在水滴周围形成了一个蒸汽层。水滴漂浮在蒸汽层的“气垫”上，沸腾时不会起泡。然而，随着热源的表面温度逐渐降低，蒸汽层破裂，水滴开始沸腾，导致严重起泡。

应特别注意化工厂和核反应堆中的雷登弗罗斯特效应，因为在这些地方，液态水在与高温物质接触时可能会爆炸。然而，研究小组认为，如果沸水和高温物质分离足够长的时间，当高温物质的温度降至水的沸点时，蒸汽层仍然存在，就不会有爆炸的危险。

为了测试这一点，研究人员在钢球表面涂上纳米涂层，使其表面纹理变得粗糙。然后他们把钢球加热到400℃，并把它放入热水中。在实验中，热水没有在热金属周围起泡，相反，水滴散布在钢球涂层粗糙的表面凹槽上，水滴下面的空腔充满蒸汽。因此，即使高温钢球的温度降至100℃，钢球周围的水仍然可以不受干扰，不会发生核态沸腾。