מדוע בועות שמפניה עולות בקווים דקים, 'ג'קוזי' במטבח יכול לנקות פירות וירקות

מדוע בועות שמפניה עולות בקווים דקים, 'ג'קוזי' במטבח יכול לנקות פירות וירקות

בקבוק שמפניה
לא פקק: פיזיקאים הסבירו מדוע בועות שמפניה נשארות על הישר והצר. (באדיבות: Shutterstock/Lukas Gojda)

אנחנו חיים על כוכב לכת עם הרבה מים ואוויר, אז זה לא מפתיע שבועות יכולות לשחק תפקידים חשובים במגוון תהליכים פיזיקליים וביולוגיים. וזו אחת הסיבות לכך שחלק מהפיזיקאים מרותקים לבועות. למרות שאני חושד שכיף לשחק עם בועות במעבדה, במיוחד אם הן בבירה ושמפניה, היא משיכה גדולה עבור חלק.

פריצת הדרך האחרונה בפיזיקה של הבועות מגיעה מארה"ב וצרפת, שם רוברטו זניט מאוניברסיטת בראון ועמיתיו חקרו את זרמי הבועות המתרחשים במשקאות מוגזים.

אפילו השותה המזדמן יודע שהבועות בכוס שמפניה נוטות לנוע כלפי מעלה בקו דק וישר, בעוד שהבועות בכוס קולה נוטות לנוע כלפי מעלה בקו מפוזר יותר. זניט ועמיתיו הראו שהתנהגות זו מוגדרת על ידי שני גורמים - גודל הבועות ונוכחות פעילי שטח בנוזל. חומר פעיל שטח הוא חומר כימי המפחית את מתח הפנים בין הנוזל לגז שבבועה.

כוחות רוחביים

הם גילו שעבור בועות קטנות או רמות נמוכות של חומר פעיל שטח, המערבולות שנוצרות בעקבות הבועות העולות מפעילות כוחות רוחביים על הבועות הגורמות להרחבת הנחל. במקרה של בועות גדולות יותר או ריכוזים גבוהים יותר של חומרים פעילי שטח, לכוחות הרוחביים יש השפעה הפוכה, ודוחפים את הבועות בחזרה לקו.

בעוד בועות השמפניה קטנות, היין עשיר בחומרי שטח ולכן הבועות שלו נוטות לנוע בקווים ישרים. לקולה, לעומת זאת, יש בועות גדולות יותר אך פחות פעילי שטח, כך שהבועות נוטות לעקוב אחר קווים יפים יותר. אתה יכול לברר עוד על המחקר ב פיסיקה.

בנוסף להעניק למשקאות טעם חמצמץ, ניתן להשתמש בבועות גם לניקוי משטחים. ואכן, חוקרים להוטים לפתח דרכים לניקוי מזון וציוד קולינרי באמצעות נוזלים מלאים בבועות אוויר. טכניקה זו כבר נמצאת ביישומי ניקוי תעשייתיים מסוימים, אך לא הרבה ידוע כיצד ניתן לייעל אותה לשימוש במטבחים.

זווית קסם

עכשיו, סאני יונג ועמיתים מאוניברסיטת קורנל בארה"ב הראו שזרם בועות שפוגע במשטח ב-22.5 מעלות בערך ואז זורם כלפי מעלה לאורך המשטח הוא הטוב ביותר בניקוי. הם הגיעו למסקנה זו על ידי חשיפת שני משטחי זכוכית מלוכלכים שונים לזרמים של מים מבעבעים בזוויות נפילות שונות. משטח אחד היה מצופה בחלבונים שמקורם בחלב וקמח והשני בתרבית של חיידק נפוץ.

באמצעות הדמיות מספריות, הצוות אימת את ההשערה שכוח הגזירה המופעל על ידי הבועות על פני השטח אחראי לניקוי. ההדמיות שלהם העלו שכוח הגזירה מגיע למקסימום ב-22.5 מעלות בערך.

יונג סיפר פיסיקה שהוא מקווה שהמחקר יוביל לפיתוח "ג'קוזי פירות" לניקוי פריטי מזון עדינים.

יום הולדת שמח

בדרך כלל, עולם הפיזיקה ו פיזיקה היום הם יריבים בעולם החריף של פרסום פיזיקה. אבל היום הייתי רוצה לאחל פיזיקה היום יום הולדת 75 שמח מאוד. במאי 1948 הושק מגזין החברות של המכון האמריקאי לפיזיקה במטרה לספק "השפעה מאחדת לתחומי הפיזיקה המגוונים והמדעים הקשורים לפיזיקה".

הגיליון הראשון כלל מאמר מאת מנהל המדע המהולל Vannevar Bush, שעמד בראש המשרד האמריקאי למחקר ופיתוח מדעי במהלך מלחמת העולם השנייה. אין לי ספק שהמאמר שלו תפס את ההתרגשות של אותם ימים סוערים שלאחר המלחמה באמריקה כשהמדינה הפכה במהירות למעצמה מדעית.

תוכל לקרוא הרבה יותר על ההיסטוריה של המגזין ב את המאמר הזה. זה גם מדגיש כמה מהפרסומות שהופיעו בהן פיזיקה היום במהלך השנים כולל אחד ממוכר של "עסקאות עודפי מלחמה" ועוד אחד שקורא לסולידריות עם פיזיקאים מתנגדים הכלואים בברית המועצות.

בול זמן:

עוד מ עולם הפיזיקה