在世界上许多地方,软木塞的爆裂声、倒酒的嘶嘶声和香槟酒的叮当声是庆祝活动的组成部分。香槟本身的历史可以追溯到古罗马,但这种饮料的现代形式河南二本分数线的最大进步来自19世纪法国东北部香槟地区的三个聪明的女人。
现在,科学家们正在为香槟的历史增添新的篇章,他们发现了为什么欢乐的小气泡会直线上升。
在5月3日发表在《科学》杂志上的一项研究中,一个研究小组发现,香槟和其他起泡酒中稳定的气泡链是由其中的一种成分造成的,这种成分的作用类似于一种叫做表面活性剂的类皂化合物。表面活性剂样的分子有助于减少液体和气泡之间的张力,使气泡平滑地上升到顶部。
在这项新研究中,一个团队对四种碳酸饮料进行了数值和物理实验,以研究气泡链的稳定性。根据不同的饮料,流体力学有很大的不同。例如,香槟和起泡酒的气泡会像小蚂蚁一样连续快速上升到杯子的顶部,并且会持续一段时间。在啤酒和苏打水中,气泡偏向一边,气泡链就不那么稳定了。
为了观察气泡链,研究小组倒了几杯碳酸饮料,包括佩莱格里诺(Pellegrino)气泡水、特盖特(Tecate)啤酒、Charles de Cazanove香槟和一种名为brut的西班牙起泡酒。
然后,他们在小的矩形有机玻璃容器中装满液体,然后泵入气体,形成不同种类的气泡链。他们逐渐加入表面活性剂或增大气泡大小。他们发现,即使没有表面活性剂,较大的气泡也能变得稳定。当他们只添加表面活性剂保持固定的气泡大小时,链可以从不稳定变为稳定。
作者发现,气泡的稳定性实际上受到气泡本身大小的影响。带有大气泡的链具有与带有污染物的气泡相似的尾迹,这导致链的平滑上升和稳定。
“理论上,在香槟中,这些作为表面活性剂的污染物是好东西,”合著者、布朗大学工程师罗伯托·泽尼特在一份声明中说。“这些赋予液体风味和独特性的蛋白质分子使它们产生的气泡链变得稳定。”
由于饮料中的气泡总是很小,表面活性剂是产生我们在香槟中看到的笔直而稳定的链的关键成分。虽然啤酒也含有类似表面活性剂的分子,但根据啤酒的类型,气泡可以呈直链上升,也可以不呈直链上升。像苏打水这样的碳苏州电大招生 酸水中的气泡总是不稳定的,因为没有污染物帮助气泡在水流的尾迹中平稳地移动。
泽尼特说:“这种尾流,这种速度干扰,导致气泡被击碎。“气泡不是单线上升,而是呈锥形上升。”
这些发现可以更好地理解流体力学是如何工作的,特别是气泡流中簇的形成,这具有经济和社会价值。2020年,全球碳酸饮料市场价值高达2216亿美元。
利用气泡诱导混合的技术,如水处理设施和酿酒中的曝气池,可以从更好地了解气泡如何聚集、它们的起源以及如何预测它们的外观中受益匪浅。了解这些流动也可能有助于更好地解释海洋渗漏,当甲烷和二氧化碳从海洋底部出现时。
泽尼特说:“这是我多年泰安卫校来一直在进行的研究。”“大多数人从未见过海洋渗漏或曝气池,但他们中的大多数人都喝过苏打水、啤酒或香槟。通过谈论香槟和啤酒,我们的总体规划是让人们了解流体力学在日常生活中的重要性。”