Vedci z Brown University a University of Toulouse vysvetlili, prečo bublinky v šampanských vínach vystupujú v rovných radoch, zatiaľ čo v iných druhoch nápojov s oxidom uhličitým, ako sú pivo alebo sóda, nie. Výsledky ich experimentov ukázali, že to súvisí s použitím látky podobnej mydlu, tzv. surfaktantu, ktorá pomáha znižovať napätie medzi bublinami a tekutinou, čím sa bublinky môžu hladko vynárať na povrch.
„Surfaktant je chemická látka, ktorá znižuje povrchové napätie medzi dvoma látkami, ktoré sa obvykle nezmiešajú. Je to taký druh „mydla“, ktoré umožňuje, aby sa olej a voda zmiešali.“
Takéto látky sa nachádzajú aj v iných nápojoch, ako je pivo, ale nie vždy zabezpečujú, aby sa bublinky vznášali v rovnom rade. Pri pive, sa veľa bublín odkláňa nabok, takže to vyzerá, akoby sa objavilo viacero bublín naraz. To znamená, že bublinková reťaz nie je stabilná.
Títo výskumníci chceli skúmať stabilitu reťazcov bublín v nápojoch s oxidom uhličitým a zistiť, či je možné nestabilné reťazce stabilizovať rovnako ako v šampanských vínach.
„Pokiaľ ide napríklad o šampanské a šumivé víno, plynové bubliny, ktoré sa neustále objavujú, rýchlo stúpajú na vrchol v jednoradovej línii a pokračujú v tom ešte nejaký čas. Toto je známe ako stabilný bublinový reťazec.“
Na veľkosti záleží
Ich experimenty ukázali, že veľkosť bublín ovplyvňuje stabilitu reťazcov. V prípade nápojov, kde sú bubliny malé, sa surfaktanty stávajú kľúčovým zložením, ktoré umožňuje vytvorenie rovných a stabilných reťazcov.
Vedci postupne pridávali surfaktanty alebo zväčšovali veľkosť bublín a zistili, že keď zväčšili bubliny, mohli nestabilné reťazce stabilizovať aj bez surfaktantov. Keď si však zachovali pôvodnú veľkosť bublín a pridali iba surfaktanty, zistili, že môžu ísť od nestabilných reťazcov k stabilným.
Podľa výskumníkov existujú dve odlišné možnosti, ako stabilizovať bublinový reťazec: pridanie surfaktantov alebo zväčšenie bublín. Vedci tiež vykonali numerické simulácie na pochopenie niektorých otázok, ktoré sa nedali vysvetliť fyzickými experimentmi, ako napríklad výpočet toho, koľko surfaktantov sa dostane do plynných bublín, hmotnosť bublín a presnú rýchlosť bublín.
Zistenia majú aj spoločenskú hodnotu
Výsledky týchto experimentov môžu mať dôležité dôsledky pre pochopenie mechaniky bublín v tekutinách a ich využitie v priemysle. Výsledky poskytujú všeobecný rámec v oblasti fluidnej mechaniky pre porozumenie tvorbe klastra v bublinkových tokoch, ktoré majú hospodársky a spoločenský význam. Inými slovami, zistenia vedcov sú prínosné pre technológie, ktoré využívajú na vyvolanie miešania bubliny. Môže ísť napríklad o nádrže na čistenie vody. V prírode môže pochopenie týchto tokov pomôcť lepšie vysvetliť presakovanie oceánov, v ktorých sa metán a oxid uhličitý vynárajú z dna oceánu.
