Шампанское по праву считается одним из самых популярных напитков в мире, а пузырьки, поднимающиеся по прямой вверх в бокале, просто завораживают. Долгое время секрет движения пузырьков оставался нераскрым, но похоже учёные нашли разгадку квинтэссенции игристости.

«Наша интуиция, основанная на изучении динамики пузырей, заключается в том, что пузыри, поднимающиеся по линии, не следуют прямой линии. След за каждым пузырем отбрасывает тянущийся за ним пузырь в сторону», — сказал профессор Роберто Зени, соавтор исследования из Университета Брауна, Род-Айленд, США. Но, добавил он, это не относится к шампанскому и некоторым сортам пива. По словам Зени, эта необычная черта связана с особыми ингредиентами шампанского, которые не только придают ему аромат, но и прикрепляются к пузырькам, изменяя движение жидкости сразу за ними, когда они поднимаются, и, следовательно, позволяя пузырькам образовывать цепочку.

«Эти молекулы, которые прикрепляются к поверхности пузырьков, вызывают изменения в следе, что, в свою очередь, приводит к тому, что пузырьки не выбиваются из линейной конфигурации», — сказал Зени.

В статье для журнала Physical Review Fluids Зени и его коллеги из США и Франции описывают, как они пришли к своим выводам, проведя серию экспериментов, в которых пузырьки азота вводились в резервуар, наполненный смесью воды и глицерина.

«Это псевдоаналоги шампанского», — сказал Зени. Команда варьировала как размер пузырьков, так и уровни моющих средств, таких как химические вещества в смеси, известные как поверхностно-активные вещества.

Результаты показали, что по мере увеличения размера пузырьков они начали образовывать стабильные цепочки, то есть пузырьки поднимались в жидкости по прямой линии. Аналогичный эффект наблюдался, когда размер пузырьков сохранялся постоянным, а концентрация поверхностно-активного вещества увеличивалась.

Команда провела расчеты для изучения этих эффектов, отметив, что то, образуют ли пузырьки прямую линию, зависит от крутящего движения или завихрения, создаваемого жидкостью за поднимающимся пузырем. В то время как увеличение размера пузырьков может влиять на завихренность, позволяя образовываться стабильным цепочкам пузырьков, мелкие пузырьки шампанского предполагают, что действует другой механизм.

Авторы говорят, что прямые линии крошечных пузырьков внутри шампанского связаны с ароматическими молекулами, такими как жирные кислоты в напитке, которые обладают поверхностно-активными свойствами. Когда эти молекулы прикрепляются к поверхности пузырька, они изменяют его поверхностное натяжение, делая пузырек более деформируемым, когда речь идет о силах, действующих под прямым углом к его движению, но более жестким и «нескользящим» по отношению к силам, действующим под прямым углом к его движению. касательная.

«Вместе эти эффекты создают большую завихренность, что, в свою очередь, способствует изменению характера следа, который определяет, могут ли пузыри оставаться на одной линии», — сказал Зени.

Но похоже, что исследование полезно не только для объяснения любопытства к шампанскому. «Понимание того, почему пузырьки поднимаются в линию или рассеиваются, имеет важные последствия для других проблем, таких как промышленные процессы или природные явления», — сказал он.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!