U kávovaru se odehrávalo něco jako závod se zbraněmi. Káva podávané dusíkem, vařená za studena, variace na nalévání kávy a 1, 7 milionu permutací espressa a mléka Starbucks udržují ante téměř každý rok. Nejnovějším trendem je však vrstvená latte, ve které se obvykle rovnoměrně čokoládový nápoj podává rozdělen do několika odlišných a krásných odstínů hnědé.
Dělat jednu není příliš těžké. Ale zjistit, proč vytváří vrstvy, je o něco náročnější. Jak uvádí Joanna Klein ve zprávách The New York Times, fyzici zjistili tento trik a odpověď může pomoci v jiných oblastech, jako je výroba a oceánografie.
Jak uvádí Klein, správným způsobem, jak vyrobit latte, je vypustit do sklenice jednu nebo dvě espressa před nalitím horkého mléka do kávy. Ale dělat to opačně - pomalu nalévat kávu do sklenice napařeného mléka - často způsobuje tvorbu vrstev. Inženýr v důchodu Bob Fankhauser omylem udělal latte pozpátku ve svém domovském Portlandu v Oregonu a byl fascinován tím, jak se vytvářely vrstvy.
Za účelem vysvětlení poslal obrázek své pruhované směsi Howardovi Stoneovi, výzkumníkovi dynamiky tekutin v Princetonu. Kámen byl také flummoxován trikem a jeho úkolem byl jeho postgraduální student Nan Xue zkoumáním fyziky vrstveného latte. Jejich objev podrobně popsali v časopise Nature Communications . "Je to opravdu zajímavý jev, " říká Fankhauser Kleinovi. "Neexistuje žádný zřejmý důvod, proč by se kapalina měla uspořádat do různých vrstev hustoty."
Podle tiskové zprávy začal Xue tento jev studovat tím, že ve své laboratoři vytvořil lattes. Analýza teplot a rychlosti proudění vedla Xue k přesvědčení, že je možné popsat fyziku probíhající v nápoji. Tým přešel na méně chutnou náhražku pomocí zahřáté barvené vody naočkované stopovacími částicemi, které napodobují espresso a teplou, relativně hustou slanou vodu pro mléko. Xue pak rozsvítil model pomocí LED a zasáhl toto nastavení laserem a fotografoval proces míchání barvené vody se slanou vodou.
Tým našel proces nazývaný dvojitá difúzní konvekce - je to stejný jev, který vytváří vrstvy v oceánu, uvádí Klein. V tomto procesu, když se tekuté směsi s různými teplotami a hustotami, jako je horké espresso a teplé mléko, nalije k sobě, zcela se neotáčejí. Místo toho se mísí pouze hranice těchto vrstev: horká kapalina zahřívá část chladiče, hustší kapalina (jako mléko) způsobuje, že mírně stoupá, a chladnější hustší vrstva ochlazuje některé z méně hustých vrstev (káva) způsobí, že se mírně ponoří. Tento proces vytváří „konvekční buňky“, které tečou vodorovně, nikoli svisle (což by zničilo vrstvy), což má za následek řadu barevných pruhů. Jak uvádí Klein, směs je překvapivě stabilní a alespoň v kávě může trvat hodiny nebo dokonce dny, pokud je směs teplejší než okolní vzduch.
Ale není to tak jednoduché, jako nalití kávy do mléka. Podle tiskové zprávy záleží také na rychlosti nalévání kávy. Přidejte ji příliš pomalu a káva se rovnoměrně promíchá s mlékem, čímž se zabrání tvorbě vrstev.
I když je to docela cool vědecký experiment pro znuděné baristy, může to mít dopad i na výrobce. Stone v tiskové zprávě říká, že vymýšlet, jak vytvořit vrstvy s jediným nalitím, by mohlo pomoci s procesy, které v současné době vyžadují vytvoření struktury vrstvy po vrstvě.
Detlef Lohse z University of Twente v Nizozemsku, který se studie nezúčastnil, také říká, že studie může vědcům pomoci pochopit přírodní svět. "Nejúžasnější nález může být, že existuje dokonalá analogie mezi vrstvením v kavárenské latte a známým a extrémně relevantním vrstvením vody s různými teplotami a koncentracemi solí v oceánu, " říká ve svém vydání.
Což připomíná další možnou variaci kávy: oceánská voda latte. Musí to být lepší než bavlna Candy Frappuccino.
