Przy ladzie kawowej toczy się coś w rodzaju wyścigu zbrojeń. Kawa z dodatkiem azotu, zimny napar, odmiany kawy do polewania i 1, 7 miliona permutacji kawy espresso i mleka Starbucks prawie co roku podnoszą stawkę. Ale najnowszym trendem są warstwowe latte, w których podaje się zwykle jednolity napój w kolorze czekolady, podzielony na kilka wyraźnych i uroczych odcieni brązu.
Robienie jednego nie jest zbyt trudne. Jednak ustalenie, dlaczego tworzy warstwy, jest nieco trudniejsze. Jak donosi Joanna Klein w „New York Times”, fizycy wymyślili sztuczkę, a odpowiedź może pomóc w innych dziedzinach tak różnorodnych, jak produkcja i oceanografia.
Jak informuje Klein, właściwym sposobem na zrobienie latte jest wrzucenie do szklanki jednego lub dwóch espresso przed nalaniem gorącego mleka gotowanego na parze do kawy. Ale robiąc to w drugą stronę - powoli wlewając kawę do szklanki mleka gotowanego na parze - często powoduje tworzenie się warstw. Emerytowany inżynier Bob Fankhauser przypadkowo zrobił latte do tyłu w swoim rodzinnym Portland w stanie Oregon i był zaintrygowany tym, jak powstały warstwy.
Wysłał zdjęcie swojej mikstury w paski do Howarda Stone'a, badacza dynamiki płynów w Princeton, w celu wyjaśnienia. Kamień został również oszukany przez sztuczkę i zlecił swojemu doktorantowi Nan Xue zbadanie fizyki warstwowej latte. Szczegółowo opisali swoje odkrycie w czasopiśmie Nature Communications . „To naprawdę intrygujące zjawisko”, mówi Fankhauser dla Kleina. „Nie ma oczywistego powodu, aby ciecz zorganizowała się w różne warstwy gęstości”.
Według komunikatu prasowego Xue zaczął badać to zjawisko, robiąc latte w swoim laboratorium. Analiza temperatur i szybkości nalewania doprowadziła Xue do przekonania, że można opisać fizykę zachodzącą w napoju. Zespół przeszedł więc na mniej apetyczny zamiennik, używając podgrzanej, barwionej wody z cząstkami znacznika, aby naśladować espresso i ciepłą, stosunkowo gęstą słoną wodę dla mleka. Następnie Xue zapalił model diodami LED i uderzył w ten układ laserem, fotografując proces mieszania barwionej wody ze słoną wodą.
Zespół odkrył proces zwany konwekcją podwójnie dyfuzyjną - to samo zjawisko, które tworzy warstwy w oceanie, podaje Klein. W tym procesie, gdy płyny o różnych temperaturach i gęstościach, takie jak gorące espresso i ciepłe mleko, są nalewane razem, nie wirują całkowicie razem. Zamiast tego mieszają się tylko granice tych warstw: gorętsza ciecz podgrzewa część chłodniejszej, gęstszej cieczy (jak mleko), powodując jej nieznaczny wzrost, a chłodniejsza gęstsza warstwa chłodzi część mniej gęstej warstwy (kawa) powodując, że lekko tonie. Proces ten tworzy „komórki konwekcyjne”, które przepływają w poziomie, a nie w pionie (co zniszczyłoby warstwy), w wyniku czego powstaje szereg pasm kolorów. Jak podaje Klein, mieszanina jest zaskakująco stabilna i przynajmniej w kawie może trwać godziny, a nawet dni, o ile mieszanina jest cieplejsza niż otaczające powietrze.
Ale to nie jest tak proste, jak nalewanie kawy do mleka. Według komunikatu prasowego liczy się również szybkość nalewania kawy. Dodawaj zbyt powoli, a kawa będzie równomiernie mieszać się z mlekiem, zapobiegając tworzeniu się warstw.
Chociaż jest to całkiem fajny eksperyment naukowy dla znudzonych baristów, może mieć również wpływ na producentów. Stone mówi w komunikacie prasowym, że zastanawianie się, jak tworzyć warstwy za pomocą jednego zalewu, może pomóc w procesach, które obecnie wymagają budowania struktury warstwa po warstwie.
Detlef Lohse z University of Twente w Holandii, nie zaangażowany w badania, twierdzi również, że badanie może pomóc badaczom zrozumieć świat przyrody. „Najbardziej niesamowitym odkryciem może być to, że istnieje idealna analogia między warstwami w kawiarni latte i znanym i niezwykle istotnym warstwowaniem wody o różnych temperaturach i stężeniach soli w oceanie”, mówi w komunikacie.
Co przywodzi na myśl inną możliwą odmianę kawy: latte z oceanem. To musi być lepsze niż wata cukrowa Frappuccino.
