Οι επιστήμονες λύνουν το μυστήριο του σχηματισμού των λεκέδων του καφέ
Πολλά απλά πράγματα στην επιστήμη αποδεικνύονται αρκετά περίπλοκα. Όπως για παράδειγμα ο καφές. Θα έχετε παρατηρήσει ότι μια χυμένη σταγόνα καφέ δεν στεγνώνει διατηρώντας το καφέ χρώμα της, αλλά ο λεκές που αφήνει μάλλον μοιάζει με μια ανοιχτόχρωμη καφετιά κηλίδα που πλαισιώνεται από ένα ένα σκούρο «δαχτυλίδι». Οι φυσικοί που χρειάστηκαν πάνω από μια δεκαετία για να καταλάβουν γιατί συμβαίνει αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως "το φαινόμενο του δακτυλίου του καφέ", φαίνεται ότι έχουν μια απάντηση.
Με την πρώτη ματιά, τα «δαχτυλίδια του καφέ», τα χαρακτηριστικά σημάδια των λεκέδων που σχηματίζονται κάτω από την κούπα σας, ίσως να τεστάρουν απλά τις γνώσεις σας για το πώς θα τους καθαρίσετε. Κάποιοι όμως θα έχετε αναρωτηθεί γιατί έχουν αυτή τη μορφή και γιατί τα εξωτερικά άκρα των δαχτυλιδιών είναι πιο σκούρα από το εσωτερικό. Οι επιστήμονες που έλυσαν το γρίφο, δεν μελέτησαν αρχικά το φαινόμενο του δακτυλίου του καφέ. Ο Peter Yunker και οι συνάδελφοί του στο Πανεπιστήμιο της Pennsylvania ερευνούσαν το πώς τα σωματίδια διαφορετικού σχήματος (σφαιρικά, ωοειδή ή επιμήκη), συσσωρεύονται όταν εξατμίζεται το υγρό μέσα στο οποίο βρίσκονται. Έτσι, πρώτα εξέτασαν τι συνέβη όταν εξατμίστηκαν τα υγρά με τα σφαιρικά σωματίδια. Αυτά σχημάτισαν ένα δαχτυλίδι όπως ο καφές. "Αλλά όταν εξατμίστηκε η σταγόνα με τα επιμήκη σωματίδια, αντί να σχηματιστεί δακτύλιος, απλώθηκαν σε ολόκληρη την περιοχή που καλύπτεται από την σταγόνα", εξήγησε ο Yunker. Αυτή ήταν η απαρχή της ανακάλυψης: Ίσως ήταν το σχήμα των σωματιδίων που ευθυνόταν για το φαινόμενο του δακτυλίου του καφέ. Ο καφές περιέχει σωματίδια αλλά ο Yunker δεν ήξερε αν ήταν σφαιρικά ή όχι. Οπότε έκανε ό,τι θα έκανε ένας καλός επιστήμονας: "Πήγαμε στην καφετιέρα, πήραμε ένα φλιτζάνι καφέ, επιστρέψαμε στο μικροσκόπιο, το βάλαμε σε μια διαφάνεια και τουλάχιστον στην κλίμακα micron, τα σωματίδια που είδαμε ήταν σφαιρικού σχήματος ", αναφέρει. Η υπόθεσή τους επιβεβαιώθηκε και η ομάδα άρχισε να παίζει με σχήματα και μεγέθη σωματιδίων για να καθορίσει γιατί τα σχήματα είχαν σημασία. Όπως αποδεικνύεται, τα σφαιρικά σωματίδια τείνουν να κινούνται προς την άκρη του υγρού καθώς αυτό στεγνώνει και τα οποία, στη συνέχεια σχηματίζουν το σκούρο περίγραμμα. Αντίθετα, τα οβάλ και τα επιμήκη σχήματα σωματιδίων συσσωματώνονται και εξαπλώνονται προς το κέντρο του υγρού, αφήνοντας πιο ομοιόμορφο λεκέ.
Η εξήγηση των δακτυλίων του καφέ παρουσιάζει δευτερεύον όφελος από την ανακάλυψη αυτή των επιστημόνων. Όπως επισημαίνουν, η γνώση της επιστήμης πίσω από το φαινόμενο του δαχτυλιδιού μπορεί να βοηθήσει τους μηχανικούς να βελτιώσουν το μελάνι του εκτυπωτή, την μπογιά και άλλα υγρά, έτσι ώστε να βάφουν τις επιφάνειες όσο το δυνατόν πιο ομοιόμορφα.
Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature.
