手打铁水，赤脚走火炭，你也行

我们知道，在常温常压下，水的沸点是100℃，将水泼入100℃的铁锅中，水就瞬间变成蒸汽消散到了空气中。那么，如果将铁锅的温度继续升高，当温度升到200℃、300℃甚至更高时，泼入铁锅的水又会发生什么变化呢?

　　奇妙的效应：高温水滴不蒸发

　　如果你毫不犹豫地认为锅中的水会马上蒸发，那就错了，问问有过烹调经验的人也许能得到正确答案：在倒入食材前，需要热锅和热油，此时铁锅内能达到几百摄氏度高温。如果锅里有清洗后剩下的水分，就能看到一个个聚集的水滴在锅底滚动，很久都没能蒸发干净。

　　温度这么高，远远超过水的沸点，水分不是应该马上蒸发吗，怎么反而迟迟不蒸发呢?早在1732年，荷兰的一位植物学家就发现了这一反常的现象;之后在1756年，德国医生约翰·莱顿弗罗斯特深入研究了这个现象，并将其规律总结成书。于是，这一现象被命名为莱顿弗罗斯特效应。现在，我们对这个现象已经有了更多的了解。

水珠在热锅里“跳舞”

　　其实，这个现象的原理很简单，当水接触到温度远高于沸点的铁锅内壁时，接触面的水在瞬间发生汽化，这层水蒸气聚积在水滴与铁锅之间，将两者分隔开，阻挡了水滴继续吸收锅底热量。同时，蒸汽隔离层让水滴悬浮起来，水滴就能在锅中四处滚动，这也减少了热量传导，减缓了水滴汽化速度，因此，水在高温的锅中能存在较长的时间而不蒸发。

　　虽然原理很简单，但其背后的计算还是很复杂的，比如这个“比沸点高得多”的温度具体是多少呢?除了水之外的其他液体也有相同的规律吗?

　　能够使液体发生莱顿弗罗斯特效应的温度被称为莱顿弗罗斯特点。科学家通过实验和计算知道，莱顿弗罗斯特点并不是固定不变的，不同的液体、液体中含有杂质的多少以及供热物体的材质等条件都会影响莱顿弗罗斯特点。比如纯水的莱顿弗罗斯特点是193℃，而液氮的沸点很低，室温都远高于液氮的莱顿弗罗斯特点。将液氮倒在桌面上，我们能看到一粒粒液氮在桌面上滚动，就像热锅里的水滴一样。

在灼热的锯齿阶梯上，水珠能向上“爬行”

　　有研究显示，液体中的杂质越多，其莱顿弗罗斯特点越高，完全蒸发所需要的时间越久。通过控制液滴中的杂质量，科学家们就能调控液滴的运动方向和热传递时间，这对制造液滴温控器非常有帮助。

　　俗话说，水往低处流，但是运用好莱顿弗罗斯特效应，水也可以往高处运动。将水珠滴到一个灼热的长满锯齿的阶梯上，水滴将飞快地向上滚动，这是因为水滴接触到灼热的阶梯表面时，产生了蒸汽，这些蒸汽能推动水滴向上爬坡。

　　据此，科学家们制造出了液滴温控器：当温度过高时，水滴会向上移动以冷却系统;而当温度过低时，水滴就会在重力作用下向下滑落，系统又会再次加热，如此循环反复，就能达到控温的效果。而通过改变液体中杂质的含量以及供热物体的材质等条件，科学家就能调控温控器的恒温时间。温控器在工业和医学领域都有重要作用，比如微电子冷却、航天制造和制药业等。

　　掌握诀窍，你也有超能力

　　别看莱顿弗罗斯特效应在工业上的应用很高端，其实在生活中我们也常常在无意中用到它：有经验的厨师在炒菜前能根据水滴在锅中的状态判断温度以确定食材入锅时间;糕点师傅在触碰刚蒸好的馒头以测试其软硬程度前会打湿自己的手;在火海中逃生时，我们要将湿漉漉的毯子披在身上等，这些都是莱顿弗罗斯特效应在发挥作用的典型案例。

　　除了这些应用外，莱顿弗罗斯特效应还能帮助我们使出一些“超能力”，比如手打铁水和液氮沐浴。

　　湖南攸县有一项“非遗”传统文化——打铁水，表演者用手掌接住1200℃～1500℃的熔融铁水，迅速抛向空中，使空中绽放出绚丽夺目的“金属”烟花。而表演者的手掌除了有些微微发烫外，毫发无伤。

　　同样神奇的还有“赤脚走火炭”，在一些少数民族举行的仪式中，勇士们会赤脚奔跑在烧红的木炭上，跑过后脚底完好无损。

俄罗斯工人演示手打铁水

　　这些神奇表演的背后有莱顿弗罗斯特效应的帮助，表演者事先用水打湿整个手掌或脚底，当与高温的物体接触时，这层水液就能蒸腾出一团蒸汽，将身体与热火隔离开来，短时间内人体就不会被高温灼伤了。当然，想成功完成表演，需要经过很多练习，新手贸然尝试的话受伤的可能性是很高的。

　　前几年，“冰桶挑战”十分流行，挑战者需要在大冬天将一桶冰水从头浇下，以此向渐冻症患者募款。而现在，这一挑战也升级了，俄罗斯一位勇士用一桶液氮进行了全身“淋浴”。与冰水相比，液氮的温度要低得多，温度在-196℃左右，树枝伸到液氮里会很快被冰冻。而参加“液氮挑战”的人却没有被冻僵，皮肤也没有被冻伤，这其中同样蕴含着莱顿弗罗斯特效应。人体的温度远超过液氮的莱顿弗罗斯特点，因此当人体与液氮接触的瞬间，液氮剧烈汽化，在体表形成了一层薄薄的氮气膜。氮气膜将体表皮肤和液氮分离，由于氮气的导热性能很差，两者之间的热传递几乎停止，这样人体就不会被冻伤了。不过，在淋浴液氮时，人体与液氮接触的时间不能过长，否则还是有冻伤的风险。

　　看似简单的莱顿弗罗斯特效应在生活的方方面面有着许多用处，未来，科学家还会运用这个效应制造出什么神奇的工具呢?让我们拭目以待吧。