La maionese è un alimento base di quasi tutte le famiglie, eppure il motivo per cui è così denso e viscoso è un problema irrisolto di vecchia data nella chimica fisica:perché l'aggiunta di tuorlo d'uovo a una miscela liquida di olio e acqua aumenta la viscosità di mille volte? E, più generalmente, perché la viscosità di tutte le soluzioni mostra un aumento imprevedibile della viscosità quando viene aggiunta una grande quantità di soluto o tensioattivo (come tuorlo d'uovo)?

L'equazione di Jones-Dole del 1929, che predice accuratamente i cambiamenti di viscosità nelle soluzioni a concentrazioni più basse, si decompone a concentrazioni più elevate (sopra 1 molare) come quelle presenti nello sciroppo e nella maionese. Finora, il rapido aumento della viscosità ad alte concentrazioni non è stato spiegato né da un'espressione matematica né da una teoria fisica microscopica.

Ora in un nuovo studio, Klaas Wynne, professore di fisica chimica all'Università di Glasgow, ha proposto quello che lui chiama "effetto maionese" per spiegare il drammatico aumento di viscosità che si verifica non solo nella maionese, ma in tutte le soluzioni altamente concentrate. I suoi risultati sono pubblicati in un recente numero di Il Journal of Physical Chemistry Letters .

"L'"effetto maionese" è una bella idea semplice che ha un'applicabilità molto più ampia:in ogni caso in cui un liquido è strutturato in qualche modo, la viscosità aumenterà in modo non lineare a causa della presenza di una transizione di jamming virtuale ad una concentrazione molto elevata, " Wynne ha detto Phys.org . "Perciò, l'effetto maionese si applica anche alla strutturazione intrinseca nei liquidi ionici a temperatura ambiente, in solventi eutettici profondi, fluttuazioni di concentrazione in prossimità di punti critici, e naturalmente miscele liquide inclusa la maionese. L'effetto maionese si applica a tutte le soluzioni e miscele liquide, ed è quindi molto ampiamente applicabile."

Nel suo giornale, Wynne spiega come avviene la transizione del jamming. Quando un soluto contenente ioni viene aggiunto a una soluzione, le molecole liquide (ad esempio, acqua) formano grappoli attorno agli ioni. A una concentrazione critica, il movimento dei cluster di ioni/liquidi si blocca o si inceppa.

Come spiega Wynne, l'avvicinarsi di questa transizione di disturbo segna il passaggio dal regime descritto dall'equazione di Jones-Dole a un regime in cui la viscosità aumenta molto più rapidamente. L'effetto maionese, poi, è un esempio di proprietà colligativa, il che significa che dipende principalmente dalla concentrazione del soluto piuttosto che dalle proprietà chimiche o fisiche del soluto.

Per descrivere matematicamente la dipendenza della viscosità dalla concentrazione, Wynne ha proposto modifiche all'equazione di Jones-Dole, motivato dall'equazione di Vogel-Fulcher-Tammann che descrive la viscosità di liquidi e vetri superraffreddati mentre si avvicinano alla temperatura critica di transizione vetrosa. Wynne ha mostrato che la nuova equazione modificata fornisce una buona corrispondenza per gran parte dei dati sulla viscosità precedentemente pubblicati, a parte alcuni outlier attesi. I risultati rivelano una connessione tra la formazione del vetro e la formazione della maionese, poiché in entrambi i casi la viscosità dipende dalla concentrazione in modo simile.

Nel futuro, Wynne prevede di indagare ulteriormente sulle implicazioni dell'effetto maionese.

"Attualmente sono molto interessato alla manipolazione fisica delle transizioni di fase come la smiscelazione di liquidi e la nucleazione di cristalli in cui l'effetto maionese gioca un ruolo importante, "Ha detto Wynne.

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