Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Skål! Forskere tager et stort skridt i retning af at lave det perfekte hoved af øl

Kredit: Kemisk kommunikation (2019). DOI:10.1039/C9CC08470C

Drikkere vil snart juble hele vejen til baren takket være et team af forskere, der har taget et stort skridt fremad med at løse gåden om, hvordan man laver den perfekte øl.

Ledende forsker Dr. Richard Campbell fra University of Manchester siger, at hans resultater løser et mangeårigt mysterium relateret til skums levetid.

Og det kunne være nyttigt til udviklingen af ​​en række produkter, der forbedrer den cremede topping på en flad hvid kaffe, hovedet på en halvliter øl, shampoo vi bruger hver dag, brandslukningsskum eller endda olieabsorberende skum, der bruges til at tackle miljøkatastrofer.

Videnskabsmanden, hvis undersøgelse er offentliggjort i tidsskriftet Kemisk kommunikation , henvendte sig til Institut Laue-Langevin i Frankrig for en af ​​verdens mest intense neutronkilder.

På forskningsanlægget, han affyrede stråler af neutroner mod de væsker, der blev brugt til at lave skum.

Han sagde:"Ligesom når vi ser lys reflektere fra et skinnende objekt, og vores hjerner hjælper os med at identificere det fra dets udseende, Når neutroner reflekteres fra en væske, de bliver beskudt mod, kan vi bruge en computer til at afsløre afgørende information om dens overflade. Forskellen er, at informationen er på et molekylært niveau, som vi ikke kan se med vores øjne."

Mens opførselen af ​​skum fremstillet af væsker, der kun indeholder ét tilsætningsstof, er relativt godt forstået, måder at forstå adfærden af ​​væsker, der indeholder flere tilsætningsstoffer som dem, der bruges i faktiske produkter, er forblevet meget mere uhåndgribelige.

Holdet undersøgte blandinger indeholdende overfladeaktivt stof - en forbindelse, der sænker overfladespændingen - og en polymer - brugt i shampoo - for at komme med en ny måde at forstå prøverne på, som kunne hjælpe produktudviklere med at formulere det ideelle skum.

I en potentiel ansøgning, øldrikkere kan måske nyde en pint, hvor hovedet holder helt til bunden af ​​pintglasset.

I en anden, teknologien kunne forbedre formuleringen af ​​vaskemidler, der bruges i vaskemaskiner, hvor produktion af skum er uønsket.

Og det kan også bruges til at udvikle mere effektive produkter til at rense vores have ved at forbedre virkningen af ​​oliepletterende rengøringsmidler eller potentielt endda redde liv ved at gøre brandslukningsskum mere effektivt.

Dr. Campbell sagde:"I årtier har videnskabsmænd forsøgt at få styr på, hvordan man pålideligt kan kontrollere levetiden og stabiliteten af ​​skum fremstillet af væsker, der indeholder blandede tilsætningsstoffer.

"Selvom opførselen af ​​skum fremstillet med kun ét tilsætningsstof er ret godt forstået. Så snart blandinger som dem, der bruges i produkter blev undersøgt, kunne resultaterne fra forskningsundersøgelser ikke tegne et konsistent billede.

"Dette er vigtigt, da nogle produkter drager fordel af skum, der er ultrastabile, og andre af skum, der er meget ustabile."

Forskerne fik styr på problemet ved at studere selve boblernes byggesten, kendt som skumfilm.

Gennem at reflektere neutroner fra deres væskeprøver, de udtænkte en ny måde at relatere stabiliteten af ​​skumfilm til den måde, hvorpå tilsætningsstofferne arrangerer sig på overfladen af ​​den flydende belægning af bobler for at give den nødvendige stabilitet for at forhindre dem i at briste.

"Skum bruges i mange produkter - og produktudviklere har længe forsøgt at forbedre dem, så de er bedre rustet til den opgave, de er designet til at løse", tilføjede Dr. Campbell.

"Men forskere har simpelthen været på et andet spor, tænker på generelle overfladeegenskaber og ikke på de strukturer, der skabes, når forskellige molekyler samles på overfladen af ​​bobler.

"Det var kun gennem vores brug af neutroner på et verdensførende anlæg, at det var muligt at gøre dette fremskridt, fordi kun denne måleteknik kunne fortælle os, hvordan de forskellige additiver arrangerer sig på væskeoverfladen for at give skumfilmstabilitet.

"Der er en række installationer i Storbritannien og i hele Europa, som producerer neutroner - og disse forskningsfaciliteter er afgørende for denne form for arbejde.

"Vi synes, at dette arbejde repræsenterer en klar første indikation på, at vores nye tilgang kunne anvendes på en række systemer for at hjælpe udviklingen af ​​produkter, der kan have indflydelse på materialevidenskab og på miljøet."


Varme artikler