https://frosthead.com

The Physics Behind the Layers in Your Latte

Ada sesuatu perlumbaan senjata yang berlaku di kaunter kopi. Kopi yang ditanamkan oleh Nitrogen, minuman sejuk, variasi kopi tuangkan dan Starbucks '1.7 juta permata espresso dan susu terus menaikkan ante hampir setiap tahun. Tetapi trend terkini adalah latte berlapis, di mana minuman berwarna coklat biasa yang seragam dihidangkan kepada beberapa warna coklat yang berbeza dan indah.

Membuat satu tidak terlalu sukar. Tetapi memikirkan mengapa ia membentuk lapisan sedikit lebih mencabar. Seperti yang di laporkan oleh Joanna Klein di The New York Times, ahli fizik telah menafikan trik itu, dan jawapannya boleh membantu dalam bidang lain seperti pembuatan dan oseanografi.

Seperti yang dilaporkan oleh Klein, cara yang betul untuk membuat latte adalah untuk membuang satu pukulan atau dua espresso ke dalam gelas sebelum menuangkan susu panas kukus ke dalam kopi. Tetapi melakukannya dengan cara yang lain-perlahan-lahan menuangkan kopi ke dalam segelas susu kukus-sering menyebabkan lapisan membentuk. Jurutera berpengalaman Bob Fankhauser secara tidak sengaja membuat latte ke belakang di rumahnya di Portland, Oregon, dan tertarik dengan cara membentuk lapisan.

Dia menghantar imej ramuannya yang berjalur ke Howard Stone, penyelidik dinamik bendalir di Princeton, untuk penjelasannya. Batu juga disedut oleh silap mata, dan menugaskan pelajar lulusannya Nan Xue dengan menyiasat fizik latte berlapis itu. Mereka terperinci penemuan mereka dalam jurnal Nature Communications . "Ia fenomena yang sangat menarik, " Fankhauser memberitahu Klein. "Tidak ada sebab yang jelas bahawa cecair itu harus mengatur dirinya ke dalam lapisan ketumpatan yang berbeza."

Menurut siaran akhbar, Xue mula mengkaji fenomena itu dengan sebenarnya membuat latte di makmalnya. Analisis suhu dan tuangkan kadar menyebabkan Xue percaya bahawa mungkin untuk menerangkan fizik yang berlaku di dalam minuman. Oleh itu, pasukan itu bertukar kepada pengganti yang kurang menyelerakan menggunakan air yang dicelupkan dengan pilihan dengan zarah pengesan untuk meniru espresso dan air masin yang hangat, padat, untuk susu. Xue kemudian menyalakan model dengan LED dan memukul persediaan ini dengan laser, memotret proses pencampuran air dicelup dengan air masin.

Apa yang ditemui pasukan adalah satu proses yang dipanggil konveksi dua kali ganda - ia adalah fenomena yang sama yang membuat lapisan di lautan, laporan Klein. Dalam proses itu, apabila cecair yang berbeza suhu dan ketumpatan, seperti espresso panas dan susu panas, dicurahkan bersama-sama mereka tidak sepenuhnya bergoyang bersama-sama. Sebaliknya, hanya sempadan lapisan ini bercampur: cecair panas memanaskan seksyen cecair yang lebih sejuk, seperti susu yang menyebabkannya meningkat sedikit, dan lapisan padat yang sejuk mengecil beberapa lapisan kurang padat (kopi) menyebabkan ia menjadi sedikit tenggelam. Proses ini mewujudkan "sel-sel perolakan" yang mengalir secara mendatar, tidak secara menegak (yang akan memusnahkan lapisan), menghasilkan satu siri jalur warna. Seperti yang dikemukakan Klein, campurannya mengejutkan stabil, dan, sekurang-kurangnya dalam kopi, boleh bertahan beberapa jam atau bahkan hari, selagi campuran lebih hangat daripada udara sekitarnya.

Tetapi ia tidak semudah menuangkan kopi melalui susu. Mengikut siaran akhbar, kadar di mana kopi juga dituangkan. Tambahnya terlalu perlahan, dan kopi akan sama rata dengan susu, menghalang lapisan daripada membentuk.

Walaupun ia adalah percubaan sains yang cukup keren untuk baristas bosan, ia juga boleh memberi implikasi kepada pengeluar. Stone mengatakan dalam siaran akhbar bahawa memikirkan bagaimana membuat lapisan dengan satu tuang dapat membantu dengan proses yang saat ini memerlukan membina lapisan struktur oleh lapisan.

Detlef Lohse dari University of Twente di Belanda, tidak terlibat dengan kajian itu, juga mengatakan kajian itu dapat membantu para penyelidik memahami alam semulajadi. "Penemuan yang paling hebat mungkin ada analogi yang sempurna di antara lapisan di sebuah kafe latte, dan lapisan air yang diketahui dan sangat relevan dengan suhu dan kepekatan garam yang berlainan di lautan, " katanya.

Yang membawa kepada pemikiran lain variasi kopi yang mungkin: latte air lautan. Ia harus lebih baik daripada Frappuccino Cotton Candy.

The Physics Behind the Layers in Your Latte