Disturbare un mix di due liquidi può produrre alcuni effetti sorprendenti. Per esempio, se una parte della miscela viene portata a una composizione diversa, avvia un processo chiamato diffusione, che continua fino a quando l'impasto liquido ritorna al punto di riposo, che i fisici chiamano equilibrio. Comprendere il fenomeno fisico sottostante è importante perché la diffusione è onnipresente nei processi fisici e biologici, come il trasporto di nutrienti all'interno delle nostre cellule. Ora, un team italiano di fisici ha scoperto che i cocktail a due liquidi mostrano correlazioni a lungo raggio, sia all'equilibrio che quando è disturbato. Ciò significa che grandi regioni con proprietà fisiche leggermente diverse coesistono all'interno dello stesso fluido.

Al di fuori della condizione di equilibrio, spiegano gli autori, ciò è dovuto all'accoppiamento tra la differenza di concentrazione tra diverse porzioni del liquido e le fluttuazioni spontanee, che si osservano anche quando la miscela è in equilibrio. Questi risultati sono stati pubblicati su EPJ Evas parte del Topical Issue "Trasporto non isotermico in fluidi complessi" di Fabio Giavazzi dell'Università degli Studi di Milano, Italia, e colleghi. Implicano che gli effetti a lungo raggio, osservato quando la miscela non è in equilibrio, devono essere presi in considerazione come contributo aggiuntivo agli effetti osservati quando la miscela è all'equilibrio, per comprendere i meccanismi di diffusione.

Spesso la gravità maschera il fenomeno fisico sottostante. Ora i fisici italiani hanno trovato un nuovo modo per superare questa difficoltà studiando con un microscopio ottico una miscela liquida vicina a un particolare punto di equilibrio. Hanno scrutato il cocktail sia quando i due componenti liquidi erano ad una temperatura abbastanza bassa da rimanere due liquidi distinti, e appena sopra la temperatura di transizione, dove iniziano a mescolarsi in un cocktail. Gli autori inizialmente si sono concentrati sulla miscela liquida all'equilibrio, e successivamente sul periodo durante il quale passa dal suo stato di equilibrio iniziale allo stato di equilibrio finale, dopo essere stato disturbato da un cambiamento di temperatura.

Al di fuori dell'equilibrio, gli autori si sono concentrati sul gradiente di concentrazione nel liquido indotto dalla variazione di temperatura. Hanno scoperto che durante questa transizione diversi parametri, compreso il coefficiente di diffusione della miscela D, variano nel tempo allo stesso modo e sembrano essere schiavi della velocità della transizione. Le loro osservazioni sperimentali corrispondono alle aspettative teoriche.