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La fisica del residuo esteticamente piacevole di Whisky

Molte anime hanno cercato risposte sul fondo di un bicchiere di whisky. Per l'artista e fotografo Ernie Button, con sede a Phoenix, quella ricerca ha rivelato una bellezza inaspettata e lo ha portato alla ricerca della verità.

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Negli ultimi anni, Button ha catturato immagini straordinarie, come quelle viste sopra, dei motivi secchi che il whisky lascia sul fondo di un bicchiere. Di recente ha collaborato con Howard Stone, un ingegnere dell'Università di Princeton, il cui laboratorio ha scoperto che alcune dinamiche fluide di base guidano la formazione unica di whisky. Hanno presentato le loro scoperte oggi in una riunione dell'American Physical Society (APS) a San Francisco, in California.

Il fascino di Button per il whisky iniziò quando si sposò con la famiglia di sua moglie che beveva scotch. Mentre faceva i piatti a casa, notò che le linee di pizzo coprivano il fondo di un bicchiere di scotch a malto singolo. Altri bicchieri sembravano produrre vari modelli di sedimenti essiccati. "È un po 'come i fiocchi di neve, in quanto ogni volta che lo Scotch si asciuga, il vetro produce modelli e risultati diversi", afferma Button. Pensava che provare a catturare gli schemi potesse costituire un interessante progetto fotografico.

La creazione delle immagini ha richiesto un po 'di macgyvering. Di per sé, le linee di sedimenti grigiastre sono un po 'deludenti rispetto al liquido ambrato che le crea, quindi Button ha dovuto sperimentare diversi vetri e sistemi di illuminazione. Utilizzando torce e lampade da scrivania, Button evidenzia i motivi con tonalità diverse. "Crea l'illusione del paesaggio, terrestre o extraterrestre", afferma Button. Per lui, molte delle immagini sembrano celesti, forse qualcosa che una telecamera satellitare potrebbe scattare in alto sopra la Terra. Altre immagini potrebbero facilmente essere viste polari frigide o piastre di Petri di colonie batteriche.

Glen Moray 110 Full Glen Moray 110 (Ernie Button)

Button catturò molta varietà attraverso l'obiettivo della sua fotocamera e iniziò a chiedersi se avesse qualcosa a che fare con l'età del liquido. Dopo alcuni esperimenti, tuttavia, vide poca differenza nelle versioni più giovani e più vecchie dello stesso tipo di whisky. Con alcuni googling, incontrò il laboratorio di Stone, poi ad Harvard e ora a Princeton. Stone e i suoi colleghi hanno risposto felicemente alle domande via e-mail e anche la conversazione li ha fatti riflettere.

Stone inizialmente sospettava che potesse essere in gioco qualcosa chiamato effetto dell'anello di caffè: quando il caffè si asciuga, le particelle vengono tirate verso il bordo del punto in cui il liquido entra in contatto con la tazza, creando schemi ad anello man mano che l'acqua evapora. Allo stesso modo, le diverse tendenze all'evaporazione di alcol e acqua possono creare modelli interessanti, come le "gambe" su un bicchiere di vino. Ciò è in gran parte guidato dall'effetto Marangoni, descritto per la prima volta dal fisico del XIX secolo Carlo Marangoni. L'alcool e l'acqua hanno tensioni superficiali diverse: questo è il grado di attrazione che le molecole liquide hanno su altre superfici (in questo caso una tazza o un bicchiere). L'alcol ha una tensione superficiale inferiore rispetto all'acqua e l'evaporazione dell'alcool aumenta la tensione superficiale e spinge più liquido lontano dalle aree ad alta concentrazione di alcol.

Nel caso del whisky, i motivi erano più uniformi, con particelle che si depositavano nel mezzo di una goccia di liquido. Quindi c'era qualcosa nel whisky che creava modelli unici rispetto ad altri tipi di liquori?

Non un bevitore di whisky, Stone corse al negozio per comprare una bottiglia o due, e la sua squadra iniziò a armeggiare in laboratorio. Al microscopio, hanno realizzato video sull'essiccazione del whisky e li hanno confrontati con i video di una miscela di alcool e acqua che imita le proporzioni del whisky (circa il 40% di etanolo, il 60% di acqua). Il finto whisky seguì il flusso di Marangoni: l'etanolo evaporò per primo, disegnando le particelle in un modello a forma di anello. Maggiore è la gradazione alcolica, minore è l'anello. Ma il whisky, come aveva osservato Button, non produceva anelli puliti. "Questo dice che manca qualcosa nella tua miscela", spiega Stone.

Successivamente hanno aggiunto un composto simile al sapone, che si attacca alla superficie dell'acqua, al loro finto whisky. Molti composti possono farlo, quindi hanno pensato che il whisky potesse contenere qualcosa di simile. Ma i modelli non erano ancora del tutto giusti. Successivamente hanno aggiunto una molecola più grande (un polimero) che potrebbe aiutare il whisky ad aderire alla superficie del vetro. Infine, le goccioline di miscela stavano facendo all'incirca la stessa cosa delle goccioline di whisky.

Sulla base di questo lavoro, il team di laboratorio ha un'ipotesi: "Quantità molto ridotte degli additivi che derivano dal modo in cui il whisky viene prodotto contribuiscono al tipo di schemi che effettivamente vedi", afferma Stone. Diversi additivi o variazioni nel processo di fabbricazione potrebbero produrre modelli diversi.

La ricerca ha alcune implicazioni pratiche. Una migliore comprensione di questi tipi di flussi di fluidi potrebbe rivelarsi utile in molte situazioni industriali che coinvolgono liquidi, in particolare liquidi che contengono particelle di sedimenti o altro materiale, come gli inchiostri da stampa. Nel frattempo, Button spera che le sue immagini suscitino domande nella mente degli spettatori che potrebbero dare loro interessanti spunti di conversazione durante i cocktail party. "La scienza dietro le immagini fornisce quel livello aggiuntivo di pensiero e complessità", afferma.

Per ulteriori immagini e informazioni sul lavoro di Ernie Button e sulle prossime mostre, visita il suo sito Web .

La fisica del residuo esteticamente piacevole di Whisky