Iniziare la giornata a volte sembra che richieda magia, ma fare una buona tazza di tè richiede un po' di scienza. In Fisica dei fluidi , i ricercatori dell'ETH di Zurigo descrivono come hanno applicato la scienza della reologia allo scopo apparentemente bizzarro di migliorare la qualità di una tazza di tè nero.

La reologia si riferisce allo studio del flusso della materia, principalmente allo stato liquido o gassoso. Il ramo della fisica ha innumerevoli applicazioni pratiche in ingegneria, geofisica, fisiologia, biologia, prodotti farmaceutici, e scienza dei materiali per la fabbricazione di prodotti dal cemento alla vernice al cioccolato.

Nel loro studio, i ricercatori descrivono il fenomeno interfacciale in una tazza di tè lasciata raffreddare dopo l'infusione. Si può formare un film sottile all'interfaccia aria-acqua, a volte osservabile ad occhio nudo, e quando è disturbato, crepe visibilmente come il ghiaccio marino.

Utilizzando la reologia interfacciale, valutano le proprietà meccaniche del film, la cui formazione è influenzata dalla durezza dell'acqua, acidità, zucchero o latte, concentrazione di tè, e temperatura di infusione.

"Nella reologia interfacciale, gli esperimenti eseguiti coinvolgono un dispositivo metallico posto sulla superficie del tè, ", ha affermato la coautrice Caroline Giacomin. "La rotazione di quel dispositivo è attentamente controllata, e la resistenza alla rotazione che il film applica è ciò che ci permette di determinarne la forza."

Mentre una serie di ragioni spiegano la formazione del film, Il rivestimento ceroso residuo delle foglie di tè è stato a lungo ritenuto il principale colpevole. Ma la ricerca degli anni '90 ha smentito questo e successivamente ha aiutato gli scienziati a determinare che il carbonato di calcio contribuisce in misura maggiore ai composti che reagiscono con il tè per formare un film.

"L'acqua del rubinetto in molte regioni proviene da falde acquifere calcaree, dove il carbonato di calcio, un composto innocuo che può rendere l'acqua più croccante, ' è stato trovato, " Ha detto Giacomin. "Molte case nel Midwest degli Stati Uniti hanno addolcitori d'acqua per ridurre questo nella loro fornitura d'acqua per prevenire l'accumulo sui rubinetti".

Però, lei ha aggiunto, "se dovessi preparare una tazza di tè in acqua perfettamente pura, non formerebbe affatto un film, ma il tè avrebbe un sapore piuttosto amaro."

I ricercatori hanno trovato condizioni che contribuiscono alla formazione del film più forte, vale a dire acqua indurita chimicamente, può essere industrialmente utile nelle bevande a base di tè confezionate per una durata di conservazione prolungata e per la stabilizzazione dell'emulsione dei prodotti a base di tè al latte. Al contrario, le condizioni che formano pellicole indebolite possono essere utili per miscele di tè essiccate.

"L'aggiunta di un componente acido, come agrumi, in una miscela di tè essiccata ridurrà la visibilità del film e aggiungerà sapore, " disse Giacomin.