I produttori artigianali di mezcal hanno un modo collaudato per dire quando la bevanda è stata distillata al giusto livello di alcol. Ne spruzzano un po' in un piccolo contenitore e cercano piccole bolle, noto come perle. Se la gradazione alcolica è troppo alta o troppo bassa, le bolle scoppiano velocemente. Ma se indugiano per circa 30 secondi, il grado alcolico è perfetto e il mezcal è pronto da bere.

Ora, un nuovo studio condotto da un team di ricercatori di fluidodinamica rivela la fisica dietro il trucco. Utilizzando esperimenti di laboratorio e modelli informatici, i ricercatori mostrano che un fenomeno noto come effetto Marangoni aiuta le bolle di mezcal a indugiare un po' più a lungo quando la gradazione alcolica è intorno al punto debole del 50%. Oltre a mostrare le basi scientifiche di qualcosa che gli artigiani conoscono da secoli, i ricercatori affermano che i risultati rivelano nuovi dettagli fondamentali sulla durata delle bolle sulle superfici liquide.

Lo studio, una collaborazione tra ricercatori della Brown University, Universidad Nacional Autónoma de México, Université de Toulouse e altrove, è stato pubblicato il 3 luglio sulla rivista Rapporti scientifici .

Quando Roberto Zenit, un professore della Brown's School of Engineering e autore senior dello studio, ho sentito parlare per la prima volta del trucco delle bolle, ha detto che è stato subito incuriosito.

"Uno dei miei principali interessi di ricerca sono le bolle e il loro comportamento, " ha detto Zenit. "Così, quando uno dei miei studenti mi ha detto che le bolle erano importanti per fare il mezcal, che è una bevanda che mi piace molto con i miei amici, era impossibile per me non indagare su come funziona."

I ricercatori hanno iniziato facendo esperimenti per vedere come cambiare il livello di alcol del mezcal cambiasse la durata delle bolle. Hanno annacquato alcuni campioni di mezcal e hanno aggiunto alcool etilico puro ad altri. Hanno quindi riprodotto il trucco dello squirting in laboratorio mentre cronometravano attentamente le bolle. Hanno scoperto che, abbastanza sicuro, il livello di alcol ha influito notevolmente sulla durata delle bolle. In campioni inalterati, le bolle sono durate da 10 a 30 secondi. Sia nei campioni fortificati che in quelli annacquati, le bolle scoppiano all'istante.

Avendo dimostrato che le bollicine possono davvero essere un indicatore della gradazione alcolica, il passo successivo era capire perché.

Fare quello, lo Zenit e i suoi studenti hanno iniziato semplificando il fluido, eseguendo esperimenti con miscele di acqua pura e alcol. Questi esperimenti hanno dimostrato che, come con mezcal, le bolle tendevano a durare più a lungo quando la miscela era vicina al 50% di acqua e al 50% di alcol. I ricercatori hanno determinato che la vita extra della bolla era dovuta in gran parte alla viscosità. Le bolle tendono a durare più a lungo nei fluidi più viscosi, e la viscosità delle miscele alcol-acqua raggiunge picchi intorno al 50%.

Però, le bolle nelle miscele 50-50 di acqua e alcol non duravano ancora quanto quelle del mezcal. Zenit e i suoi studenti si sono resi conto che doveva esserci qualcosa nel mezcal che amplifica l'effetto della viscosità. Per capire cosa fosse, hanno usato videocamere ad alta velocità per osservare attentamente le bolle per tutta la loro vita.

Il video ha rivelato qualcosa di sorprendente, ha detto Zenit. Ha mostrato una convezione verso l'alto del liquido dalla superficie del mezcal nelle membrane delle bolle.

"Normalmente, la gravità fa defluire il liquido in una pellicola a bolle, che alla fine fa scoppiare la bolla, " Zenit ha detto. "Ma nelle bolle di mezcal, c'è questa convezione verso l'alto che reintegra il fluido e allunga la vita della bolla".

Con l'aiuto di alcuni modelli al computer, i ricercatori hanno determinato che un fenomeno noto come convezione di Marangoni era responsabile di questo movimento verso l'alto. L'effetto Marangoni si verifica quando i fluidi scorrono tra aree di diversa tensione superficiale, che è la forza attrattiva tra le molecole che forma un film superficiale di un fluido. Mezcal contiene una varietà di sostanze chimiche che agiscono come tensioattivi, molecole che modificano la tensione superficiale. Di conseguenza, le bolle che si formano sulla superficie del mezcal tendono ad avere una tensione superficiale maggiore rispetto al fluido riempito di tensioattivo sottostante. Quella diversa tensione superficiale attira il fluido nella bolla, aumentandone la durata.

Amplificando la tendenza esistente a bollicine più durature nelle miscele alcoliche al 50%, l'effetto Marangoni guidato dal tensioattivo rende le bollicine un indicatore affidabile della gradazione alcolica nel mezcal.

Zenit, che viene dal Messico, ha detto che è stato gratificante gettare nuova luce su questa tecnica artigianale.

"È divertente lavorare su qualcosa che ha sia valore scientifico che valore culturale che fa parte del mio background, " ha detto. "Questi artigiani sono esperti in quello che fanno. È fantastico poter confermare ciò che già sanno e dimostrare che ha un valore scientifico al di là della semplice produzione di mezcal".

Le intuizioni generate dal lavoro potrebbero essere utili in una varietà di processi industriali che coinvolgono bolle, hanno detto i ricercatori. Potrebbe essere utile anche nella ricerca ambientale.

"Per esempio, " scrivono i ricercatori, "la durata delle bolle superficiali potrebbe essere utilizzata come strumento diagnostico per dedurre la presenza di tensioattivi in ​​un liquido:se la durata è maggiore di quella prevista per un liquido puro/pulito, allora il liquido è molto probabilmente contaminato."