Lunedì, 22 Ottobre 2018

La fisica svela i segreti del caffellatte

Scienza e Tecnica
La fisica svela come si formano gli strati del caffellatte (fonte: Sameer Khan/Fotobuddy)
© ANSA

La fisica svela la 'magia' del caffellatte che avviene ogni mattina nella tazza di milioni di italiani: a disegnare l'armoniosa disposizione degli strati sono la temperatura e la velocità con cui si versa il latte nel caffè. La dinamica di mescolamento dei due fluidi, che sicuramente sfugge agli occhi assonnati durante la colazione, è stata ricostruita passo dopo passo da uno studio dell'Università di Princeton: i risultati, pubblicati sulla rivista Nature Communications, potranno essere utili per ottimizzare la produzione di materiali stratificati su scala industriale e perfino per lo studio del rimescolamento delle acque negli oceani.

"La struttura del caffellatte è sorprendente, perché si evolve dall'iniziale e caotico versamento e rimescolamento dei fluidi in una precisa disposizione a strati ben organizzata", spiega il coordinatore dello studio, Nan Xue. Affascinato da questo fenomeno, ha provato a ricostruirlo in laboratorio con i suoi collaboratori, usando una 'ricetta' che farebbe impallidire qualunque barista: acqua colorata al posto del caffè, e acqua salata più densa al posto del latte caldo. Illuminando la miscela con dei led, e versandovi dentro delle particelle traccianti, i ricercatori ha studiato il rimescolamento, scoprendo che la stratificazione è dovuta ad un particolare fenomeno convettivo che si verifica quando si sovrappongono fluidi di diversa densità. Indotti a mescolarsi dalla forza di gravità, i fluidi si scambiano calore muovendosi uno rispetto all'altro: quello più denso e freddo cade verso il basso, mentre quello più caldo e leggero risale. Nei punti in cui si raggiunge l'equilibrio, la miscela inizia a muoversi orizzontalmente, creando gli strati. Durante gli esperimenti, i ricercatori hanno esaminato anche il modo in cui il fenomeno è condizionato dalla velocità con cui si versa il latte caldo: se lo si fa lentamente, si ha un rimescolamento uniforme, mentre se lo si versa velocemente, il latte attraversa subito il caffè scatenando il rapido movimento che culmina con la formazione degli strati.

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