Los fabricantes artesanales de mezcal tienen una forma probada y verdadera de saber cuándo la bebida se ha destilado al nivel de alcohol correcto. Echan un poco en un recipiente pequeño y buscan pequeñas burbujas, conocido como perlas. Si el contenido de alcohol es demasiado alto o demasiado bajo, las burbujas estallan rápidamente. Pero si se demoran unos 30 segundos, el nivel de alcohol es perfecto y el mezcal está listo para beber.

Ahora, un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores de dinámica de fluidos revela la física detrás del truco. Usando experimentos de laboratorio y modelos de computadora, Los investigadores muestran que un fenómeno conocido como efecto Marangoni ayuda a que las burbujas de mezcal permanezcan un poco más cuando el contenido de alcohol se encuentra en el punto óptimo del 50%. Además de mostrar los fundamentos científicos de algo que los artesanos conocen desde hace siglos, los investigadores dicen que los hallazgos revelan nuevos detalles fundamentales sobre la vida útil de las burbujas en superficies líquidas.

El estudio, una colaboración entre investigadores de la Universidad de Brown, Universidad Nacional Autónoma de México, Université de Toulouse y otros lugares, fue publicado el 3 de julio en la revista Informes científicos .

Cuando Roberto Zenit, profesor de la Escuela de Ingeniería de Brown y autor principal del estudio, escuché por primera vez sobre el truco de la burbuja, dijo que se sintió instantáneamente intrigado.

"Uno de mis principales intereses de investigación son las burbujas y su comportamiento, "Dijo Zenit." Entonces, cuando uno de mis estudiantes me dijo que las burbujas eran importantes para hacer mezcal, que es una bebida que disfruto mucho con mis amigos, era imposible para mí no investigar cómo funciona ".

Los investigadores comenzaron haciendo experimentos para ver cómo cambiar el nivel de alcohol del mezcal cambiaba la vida útil de las burbujas. Diluyeron algunas muestras de mezcal y agregaron alcohol etílico puro a otras. Luego reprodujeron el truco del chorro de agua en el laboratorio mientras cronometraban cuidadosamente las burbujas. Ellos encontraron que bastante seguro, el nivel de alcohol afectó drásticamente la vida útil de las burbujas. En muestras inalteradas, las burbujas duraron de 10 a 30 segundos. Tanto en las muestras enriquecidas como diluidas, las burbujas estallan instantáneamente.

Habiendo demostrado que las burbujas realmente pueden ser un indicador del contenido de alcohol, el siguiente paso fue averiguar por qué.

Para hacer eso, el Zenit y sus estudiantes comenzaron simplificando el fluido, realizando experimentos con mezclas de agua pura y alcohol. Esos experimentos demostraron que, como con el mezcal, las burbujas tendían a durar más cuando la mezcla estaba cerca del 50% de agua y el 50% de alcohol. Los investigadores determinaron que la vida adicional de la burbuja se debía en gran parte a la viscosidad. Las burbujas tienden a durar más en fluidos más viscosos, y la viscosidad de las mezclas de alcohol y agua alcanza un máximo de alrededor del 50%.

Sin embargo, las burbujas en las mezclas 50-50 de agua y alcohol aún no duraron tanto como las del mezcal. Zenit y sus estudiantes se dieron cuenta de que debe haber algo en el mezcal que amplifique el efecto de viscosidad. Para averiguar qué era utilizaron cámaras de video de alta velocidad para observar cuidadosamente las burbujas a lo largo de su vida.

El video reveló algo sorprendente, Dijo Zenit. Mostró una convección ascendente de líquido desde la superficie del mezcal hacia las membranas de las burbujas.

"Normalmente, la gravedad hace que el líquido en una película de burbujas se drene, que eventualmente hace que la burbuja estalle, "Dijo Zenit." Pero en las burbujas de mezcal, existe esta convección ascendente que repone el líquido y prolonga la vida de la burbuja ".

Con la ayuda de algunos modelos por computadora, los investigadores determinaron que un fenómeno conocido como convección de Marangoni era el responsable de este movimiento ascendente. El efecto Marangoni ocurre cuando los fluidos fluyen entre áreas de diferente tensión superficial, que es la fuerza de atracción entre moléculas que forma la superficie de una película de un fluido. El mezcal contiene una variedad de sustancias químicas que actúan como tensioactivos, moléculas que cambian la tensión superficial. Como resultado, las burbujas que se forman en la superficie del mezcal tienden a tener una tensión superficial más alta que el fluido lleno de surfactante que se encuentra debajo. Esa tensión superficial diferente atrae fluido hacia la burbuja, aumentando su vida útil.

Amplificando la tendencia existente de burbujas más duraderas en mezclas de alcohol al 50%, el efecto Marangoni impulsado por el surfactante hace que las burbujas sean un indicador confiable del contenido de alcohol en el mezcal.

Zenit, quien es oriundo de mexico, dijo que era gratificante arrojar nueva luz sobre esta técnica artesanal.

"Es divertido trabajar en algo que tiene tanto valor científico como cultural que es parte de mi experiencia, ", dijo." Estos artesanos son expertos en lo que hacen. Es genial poder corroborar lo que ya saben y demostrar que tiene un valor científico más allá de la mera elaboración del mezcal ".

Los conocimientos generados a partir del trabajo podrían ser útiles en una variedad de procesos industriales que involucran burbujas, dijeron los investigadores. También podría resultar útil en la investigación medioambiental.

"Por ejemplo, "escriben los investigadores, "la vida útil de las burbujas de la superficie podría usarse como una herramienta de diagnóstico para inferir la presencia de tensioactivos en un líquido:si la vida útil es mayor que la esperada de un líquido puro / limpio, entonces lo más probable es que el líquido esté contaminado ".