שליטה בקצף בבירה מלמטה למעלה, למה לכמה נטיפי קרח יש צורה אדוותת

שליטה בקצף בבירה מלמטה למעלה, למה לכמה נטיפי קרח יש צורה אדוותת

מזיגת בירה
מלמטה למעלה: היווצרות קצף בירה ב-1.50 שניות (משמאל) ו-4.10 שניות במילוי מלמטה למעלה. (באדיבות: Tizian Bauer ו- Wenjing Lyu)

אני גר בדרום אנגליה, שם ראש הבירה המושלם אינו ראש כלל. אז זה תמיד הלם לנסוע למקום אחר ולהגיש לו כוס בירה עם ראש גבוה וקצף. ראש טוב הוא כנראה סימן לאיכות בבירה, אז אנשים שמכינים ומגישים את החומר (מחוץ לאנגליה) מעוניינים לקבל את הראש בדיוק כמו שצריך.

כעת, פיזיקאים בדרום קוריאה ובגרמניה ערכו מחקר ניסיוני ומספרי של קצף בירה שיכול לעזור לברמנים למזוג במהירות כוס מלמטה למעלה, תוך הבטחת יצירת כמות הקצף הרצויה.

אם אתם תוהים מהי מזיגה מלמטה למעלה, אני יכול להגיד לכם כי בדיוק היה לי העונג לראות את זה בפעולה במסעדה יפנית בלונדון. הבירה מוגשת בכוס עם חור בתחתית המוקף במגנט. בירה נשאבת לתוך החור וכשהכוס מלאה, דיסקית מגנטית אוטמת את החור. התוצאה היא מילוי מהיר ובירה ללא ראש - או לפחות כך היא הוגשה בלונדון.

פותר רב פאזי

נטען כי המחקר הוא החקירה הראשונה של קצף בירה באמצעות פותר רב-פאזי, כפי שמסביר חבר הצוות וונג'ינג ליו. "הדמיה של תהליך מזיגה מלמטה למעלה באמצעות פותר רב-פאזי היא משימה מורכבת הכוללת מודלים של האינטראקציות הפיזיקליות והכימיות המתרחשות במהלך התהליך, כגון דינמיקה של נוזלים, העברת חום ומסה ותגובות כימיות".

Lyu מוסיף "על ידי שימוש בפותר רב-פאזי, ניתן לחזות במדויק את התנהגות המערכת ולייעל את העיצוב של יציאות הזרבובית וגיאומטריית הכוס כדי להבטיח את המזיגה המהירה ביותר מלמטה למעלה בתנאים שונים כגון לחץ, טמפרטורה, ופחמימה".

בעוד החוקרים התמקדו במהירות המילוי, אני מקווה שהעבודה תאפשר למשתמשים במערכות מלמטה למעלה להשיג את ראש הבירה המושלם עבור הלקוחות שלהם. בעוד שהמהמרים בלונדון נראו מאוד מרוצים מחצי ליטר קצף אפס, אני לא חושב שחברי הצוות הגרמנים - חלקם מבוואריה - ישמחו לשתות בירה ללא קצף במהלך האוקטוברפסט.

החוקרים מתארים את המחקר שלהם ב AIP פיזיקה של נוזלים.

מבנים דוקרניים

אם דבקים בפיזיקה של נוזלים, האם תהיתם פעם מדוע לנטיפי קרח נוטים להיות אדוות, עם רכסים ועמקים מתחלפים לאורך המבנים הדוקרניים? התעלומה הזו תמהה פיזיקאים במשך מאות שנים, וכעת ייתכן שהתשובה נמצאה על ידי מננו דמני ועמיתיו מהמכון לפיזיקה ומכון ואן הוף למדעי מולקולרי באוניברסיטת אמסטרדם.

הצוות בנה מכונת נטיפי קרח שבה מטפטפים מים בטמפרטורות מתחת לאפס. לאחר מכן, הצוות קבע תחילה את קצב הזרימה האידיאלי של המים הנדרש ליצירת קרח. אם המים מגיעים מהר מדי, הם פשוט מטפטפים על הרצפה, ואם הם מגיעים לאט מדי, הקרח גדל למעלה ולא יורד.

על ידי שינוי תכולת המלח של המים ושימוש בצבע לניטור הזרימה, הצוות הגיע להסבר מדוע נוצרים אדוות. כאשר השתמשו במים טהורים, נראו מעט אדוות והנטיפים דמו לנרות. עם זאת, עם מים מלוחים, המלח נדחק החוצה מהקרח בתפזורת אל פני השטח של הקרח. זה יוצר סרט של מים מלוחים שזורם לאורך פני הנטיף, ויוצרים את המבנים המסולפים.

המחקר מתואר ב סקירה גופנית מיושמת.

בול זמן:

עוד מ עולם הפיזיקה