Per gli amanti del caffellatte al mattino, la scienza svela l’alchimia che c’è tra i due ingredienti base della bevanda più preparata al risveglio. La dinamica di mescolamento dei due fluidi, che sicuramente sfugge agli occhi assonnati durante la prima colazione, è stata ricostruita passo dopo passo da uno studio dell’Università di Princeton. I risultati prodotti, pubblicati su Nature Communications, andranno ben al di là della mera comprensione di come si formano gli strati di latte e caffè nella tazza, e potranno essere utili per ottimizzare la produzione di materiali stratificati su scala industriale e perfino per lo studio del rimescolamento delle acque negli oceani.
A disegnare l’armoniosa disposizione degli strati sono la temperatura e la velocità con cui si versa il latte nel caffè. “La struttura del caffellatte è sorprendente, perché si evolve dall’iniziale e caotico versamento e rimescolamento dei fluidi in una precisa disposizione a strati ben organizzata”, spiega il coordinatore dello studio, Nan Xue. Affascinato da questo fenomeno, ha provato a ricostruirlo in laboratorio con i suoi collaboratori, usando una ‘ricetta’ che farebbe impallidire qualunque barista: acqua colorata al posto del caffè, acqua salata più densa al posto del latte caldo.
Illuminando la miscela con dei led, e versandovi dentro delle particelle traccianti, i ricercatori hanno studiato il rimescolamento, scoprendo che la stratificazione è dovuta ad un particolare fenomeno convettivo che si verifica quando si sovrappongono fluidi di diversa densità. Indotti a mescolarsi dalla forza di gravità, i fluidi si scambiano calore muovendosi uno rispetto all’altro: quello più denso e freddo cade verso il basso, mentre quello più caldo e leggero risale. Nei punti in cui si raggiunge l’equilibrio, la miscela inizia a muoversi orizzontalmente, creando gli strati.
Durante gli esperimenti, i ricercatori hanno esaminato anche il modo in cui il fenomeno è condizionato dalla velocità con cui si versa il latte caldo: se lo si fa lentamente, si ha un rimescolamento uniforme, mentre se lo si versa velocemente, il latte attraversa subito il caffè scatenando il rapido movimento che culmina con la formazione degli strati.
