• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Skål! Forskare tar stora steg mot att göra det perfekta ölhuvudet

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

    Drickare kommer snart att heja hela vägen till baren tack vare ett team av forskare som har tagit ett stort steg framåt för att lösa pusslet om hur man gör det perfekta ölhuvudet.

    Ledande forskare Dr. Richard Campbell från University of Manchester säger att hans fynd löser ett långvarigt mysterium relaterat till skums livslängd.

    Och det kan vara användbart för utvecklingen av en rad produkter som förbättrar den krämiga toppingen på ett platt vitt kaffe, huvudet på en pint öl, schampon vi använder varje dag, brandsläckningsskum eller till och med oljeabsorberande skum som används för att hantera miljökatastrofer.

    Vetenskapsmannen, vars studie är publicerad i tidskriften Kemisk kommunikation , vände sig till Institut Laue-Langevin i Frankrike för en av världens mest intensiva neutronkällor.

    Vid forskningsanläggningen, han sköt strålar av neutroner mot vätskorna som användes för att göra skum.

    Han sa:"Precis som när vi ser ljus som reflekteras från ett glänsande föremål och våra hjärnor hjälper oss att identifiera det utifrån dess utseende, när neutroner reflekteras från en vätska som de skjuts mot kan vi använda en dator för att avslöja viktig information om dess yta. Skillnaden är att informationen är på en molekylär nivå som vi inte kan se med våra ögon."

    Även om beteendet hos skum tillverkade av vätskor som bara innehåller en tillsats är relativt väl förstått, sätt att förstå beteendet hos vätskor som innehåller fler tillsatser som de som används i faktiska produkter har förblivit mycket svårare.

    Teamet studerade blandningar som innehåller ytaktivt ämne - en förening som sänker ytspänningen - och en polymer - som används i schampon - för att komma fram till ett nytt sätt att förstå proverna som kan hjälpa produktutvecklare att formulera det perfekta skummet.

    I en potentiell applikation, öldrickare kanske kan njuta av en pint där huvudet räcker hela vägen till botten av pintglaset.

    I en annan, Tekniken skulle kunna förbättra formuleringen av tvättmedel som används i tvättmaskiner där produktion av skum inte är önskvärd.

    Och det skulle också kunna användas för att utveckla mer effektiva produkter för att städa upp våra hav genom att förbättra verkan av oljehaltiga rengöringsmedel eller potentiellt till och med rädda liv genom att göra brandsläckningsskum effektivare.

    Dr. Campbell sa:"Under decennier har forskare försökt få grepp om hur man på ett tillförlitligt sätt kontrollerar livslängden och stabiliteten för skum tillverkade av vätskor som innehåller blandade tillsatser.

    "Medan beteendet hos skum som består av bara en tillsats är ganska väl förstått. Så snart blandningar som de som används i produkter studerades kunde resultaten från forskningsstudier inte måla upp en konsekvent bild.

    "Det här är viktigt, eftersom vissa produkter drar nytta av skum som är ultrastabila och andra av skum som är mycket instabila."

    Forskarna tog tag i problemet genom att studera själva bubblornas byggstenar, känd som skumfilmer.

    Genom att reflektera neutroner från deras vätskeprover, de utarbetade ett nytt sätt att relatera stabiliteten hos skumfilmer till det sätt på vilket tillsatserna ordnar sig vid ytan av den flytande beläggningen av bubblor för att ge den stabilitet som behövs för att förhindra att de spricker.

    "Skum används i många produkter - och produktutvecklare har länge försökt att förbättra dem så att de är bättre rustade för uppgiften de är designade för att ta itu med", tillade Dr. Campbell.

    "Men forskare har helt enkelt varit på ett annat spår, tänker på allmänna ytegenskaper och inte på de strukturer som skapas när olika molekyler samlas på ytan av bubblor.

    "Det var endast genom vår användning av neutroner vid en världsledande anläggning som det var möjligt att göra detta framsteg eftersom endast denna mätteknik kunde berätta för oss hur de olika tillsatserna ordnar sig vid vätskeytan för att ge skumfilmstabilitet.

    "Det finns ett antal installationer i Storbritannien och över hela Europa som producerar neutroner - och dessa forskningsanläggningar är viktiga för den här typen av arbete.

    "Vi tror att detta arbete representerar en tydlig första indikation på att vår nya metod skulle kunna tillämpas på en rad system för att hjälpa utvecklingen av produkter som kan påverka materialvetenskapen och miljön."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com