C'è una ragione per cui le bollicine di champagne si sollevano in linee rette e ordinate

Bella Isaacs-Thomas Bella Isaacs-Thomas

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Hai mai guardato nel tuo flute di champagne a una festa e sei rimasto incantato dalla marcia infinita e uniforme delle bollicine che salgono dalla base del bicchiere?

Se è così, condividi questa esperienza con un gruppo internazionale di ricercatori, che ha deciso di indagare sul motivo per cui le bolle nelle bevande gassate si comportano in questo modo.

Sono stati ispirati a perseguire questa domanda non solo per amore della buona curiosità vecchio stile, ma anche perché esiste un’ampia gamma di ragioni pratiche per studiare le catene di bolle, ha affermato Roberto Zenit, professore di ingegneria alla Brown University e coautore lo studio.

“Questa ricerca è importante per rispondere a domande sui fenomeni naturali e sulle applicazioni industriali in cui il movimento delle bolle è importante”, ha affermato Zenit, il cui gruppo di ricerca ha studiato a lungo la dinamica delle bolle, in questo caso “come un volume di gas si muove all’interno di un liquido” all’interno di un flusso di bolle bifase.

I flussi bifase svolgono un ruolo in una varietà di processi, dalla produzione di penicillina alle infiltrazioni oceaniche o alle bolle di metano che emergono dal fondo dell'oceano, ha spiegato Zenit. Svelare il mistero della dinamica delle bolle, ha detto, è la chiave per comprendere questi sistemi.

"Quindi, in pratica, è solo una scusa per spiegare i flussi di bolle nella vita di tutti i giorni", ha detto.

Per decifrare il codice, Zenit e i suoi colleghi hanno osservato le bolle all’interno di diversi liquidi, tra cui acqua frizzante, birra e champagne, e hanno utilizzato simulazioni numeriche per calcolare la misurazione quantitativa delle forze al loro interno, come la velocità delle bolle e del fluido attorno a loro.

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La loro grande conclusione? Un modo in cui le piccole bolle possono rimanere in una catena stabile come si vede in un flute di champagne è se il liquido attraverso cui si muovono contiene molecole che si attaccano alla loro superficie, rendendo le bolle più rigide.

"Oltre a un nuovo modo di apprezzare un bicchiere di champagne, questi risultati ci portano un passo avanti verso la comprensione della complessa fisica dietro i liquidi frizzanti", Carmen Lee, ricercatrice post-dottorato in fisica presso la North Carolina State University, non coinvolta nello studio. , ha detto a PBS NewsHour via e-mail. Ha aggiunto che i liquidi frizzanti hanno “una vasta gamma di applicazioni”.

Ma cosa significa concretamente tutto ciò? Rispondere a questa domanda richiede un breve corso intensivo di fisica. Ecco come le bollicine di champagne danno vita alla loro danza pulita ed elegante e perché i risultati di questa ricerca sono importanti per altri settori.

Le bevande gassate come lo champagne sono esempi di aflusso bifase . Il termine “fase” in questo caso si riferisce a stati della materia; le due fasi nello Champagne sono il liquido stesso e l'anidride carbonica disciolta responsabile delle bollicine.

Ci sono alcune cose fondamentali per comprendere questo flusso. Uno èdeformazione , o l'effetto dell'applicazione di una forza a un materiale. Se metti un elastico attorno alle dita e lo allunghi, questo è un esempio di deformazione. Una forza applicata a un liquido, invece, provoca un flusso o una deformazione continua.

"Quella deformazione continua è ciò che chiamiamo flusso, ed è ciò che fanno i liquidi", ha detto Zenit. "Per portare l'acqua a casa tua, applichi questa forza usando una pompa e questa provoca il flusso."

Quando le bolle viaggiano attraverso il liquido, possono subire deformazioni. Le bolle piccole spesso mantengono la loro forma sferica, mentre le bolle grandi sono più soggette a questo fenomeno. Questo perché la pressione si sviluppa attorno agli oggetti mentre si muovono attraverso un liquido, e quella pressione diventa una forza quando viene applicata sulla loro superficie, ha spiegato Zenit.

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