Waarom champagnebellen in dunne lijnen rijzen, keuken 'jacuzzi' kan groenten en fruit schoonmaken

We leven op een planeet met veel water en lucht, dus het is niet verwonderlijk dat bellen een belangrijke rol kunnen spelen in een reeks van fysieke en biologische processen. En dat is een van de redenen waarom sommige natuurkundigen gefascineerd zijn door bellen. Hoewel ik vermoed dat het leuk spelen met bubbels in het lab, vooral als ze in bier en champagne zitten, voor sommigen een grote aantrekkingskracht heeft.

De nieuwste doorbraak in bellenfysica komt uit de VS en Frankrijk, waar Robert Zenit van Brown University en collega's hebben de bellenstromen bestudeerd die voorkomen in koolzuurhoudende dranken.

Zelfs de informele drinker weet dat de bubbels in een glas champagne de neiging hebben om omhoog te bewegen in een dunne, rechte lijn, terwijl de bubbels in een glas cola de neiging hebben om naar boven te bewegen in een meer verspreide lijn. Zenit en collega's hebben aangetoond dat dit gedrag wordt bepaald door twee factoren: de grootte van de bellen en de aanwezigheid van oppervlakteactieve stoffen in de vloeistof. Een oppervlakteactieve stof is een chemische stof die de oppervlaktespanning tussen de vloeistof en het gas in de bel vermindert.

Zijwaartse krachten

Ze ontdekten dat voor kleine belletjes of lage niveaus van oppervlakteactieve stof, de wervelingen gevormd in de nasleep van stijgende bellen laterale krachten op de bellen uitoefenen, waardoor een verbreding van de stroom ontstaat. In het geval van grotere bellen of hogere concentraties oppervlakteactieve stoffen, hebben de laterale krachten het tegenovergestelde effect, waardoor de bellen weer in lijn worden geduwd.

Terwijl champagnebellen klein zijn, is de wijn rijk aan oppervlakteactieve stoffen, zodat de bubbels de neiging hebben zich in rechte lijnen te verplaatsen. Cola daarentegen heeft grotere bubbels maar minder oppervlakteactieve stoffen, dus de bubbels hebben de neiging om vreemdere lijnen te volgen. Meer over het onderzoek leest u in Fysica.

Naast het geven van een scherpe smaak aan dranken, kunnen bubbels ook worden gebruikt om oppervlakken schoon te maken. Onderzoekers zijn inderdaad enthousiast over het ontwikkelen van manieren om voedsel en culinaire apparatuur schoon te maken met vloeistoffen gevuld met luchtbellen. Deze techniek wordt al gebruikt in sommige industriële reinigingstoepassingen, maar er is niet veel bekend over hoe deze kan worden geoptimaliseerd voor gebruik in keukens.

Magische hoek

Nu, Zonnige Jung en collega's van de Cornell University in de VS hebben aangetoond dat een stroom bellen die een oppervlak treft onder een hoek van ongeveer 22.5° en vervolgens langs het oppervlak naar boven stroomt, het beste schoonmaakt. Ze kwamen tot deze conclusie door twee verschillende vuile glasoppervlakken bloot te stellen aan stromen bruisend water met verschillende invalshoeken. Het ene oppervlak was bedekt met eiwitten afkomstig van melk en meel en het andere met een cultuur van een gewone bacterie.

Met behulp van numerieke simulaties verifieerde het team de hypothese dat de afschuifkracht die wordt uitgeoefend door de bellen op het oppervlak verantwoordelijk is voor de reiniging. Hun simulaties suggereerden dat de afschuifkracht een maximum bereikt bij ongeveer 22.5°.

Jung vertelde Fysica dat hij hoopt dat het onderzoek zal leiden tot de ontwikkeling van een "fruitjacuzzi" voor het schoonmaken van delicate etenswaren.

Fijne verjaardag

Normaal Natuurkunde wereld en Natuurkunde vandaag zijn rivalen in de moordende wereld van natuurkundepublicaties. Maar vandaag zou ik willen wensen Natuurkunde vandaag een heel gelukkige 75ste verjaardag. In mei 1948 werd het lidmaatschapsmagazine van het American Institute of Physics gelanceerd met als doel een "verenigende invloed uit te oefenen op de diverse gebieden van de natuurkunde en de natuurkunde-gerelateerde wetenschappen".

In het eerste nummer stond een artikel van de gevierde wetenschapsadministrateur Vannevar Bush, die tijdens de Tweede Wereldoorlog aan het hoofd stond van het US Office of Scientific Research and Development. Ik twijfel er niet aan dat zijn artikel de opwinding weergaf van die onstuimige naoorlogse dagen in Amerika, toen het land snel een wetenschappelijke supermacht aan het worden was.

Veel meer over de geschiedenis van het tijdschrift leest u in dit artikel. Het belicht ook enkele van de advertenties die erin zijn verschenen Natuurkunde vandaag in de loop der jaren, waaronder een van een verkoper van "koopjes met oorlogsoverschotten" en een andere die opriep tot solidariteit met dissidente natuurkundigen die gevangen zaten in de USSR.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoAiStream. Web3 gegevensintelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• De toekomst slaan met Adryenn Ashley. Toegang hier.
• Koop en verkoop aandelen in PRE-IPO-bedrijven met PREIPO®. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/why-champagne-bubbles-rise-in-thin-lines-kitchen-jacuzzi-could-clean-food-and-vegetables/