Bierschuim voorkomt het morsen

Schuim van de bierbloem compenseert het morsen

2015/02/24

Het schuim van het bier voorkomt tot op zekere hoogte het morsen van de drank, terwijl vloeistoffen zonder schuimlaag gemakkelijker over de randen lopen. Een Amerikaans-Frans onderzoeksteam onder leiding van de Franse onderzoeker CNRS Saint-Gobain, Alban Sauret, heeft nu het effect van schuim op vloeistofbeweging in een container bestudeerd en vond dat zelfs een dunne laag schuim de vloeistofdynamica aanzienlijk dempt.

Wanneer een container in beweging wordt gezet, begint het vrije oppervlak van de vloeistof binnenin te trillen en, in geval van twijfel, om door te schieten. „Bier morst echter niet zo gemakkelijk als water, wat betekent dat schuim kan worden gebruikt om te voorkomen dat het overloopt“, Dit is de aanpak van Alban Sauret en collega's in het vakblad „Fysica van vloeistoffen“. De gedachte aan het onderzoek was bij hem opgekomen terwijl hij een schuimig Guinness dronk, die nauwelijks ronddraaide, zelfs niet met sterkere bewegingen van het glas, aldus Sauret..

Effecten van schuimvulling op vloeistofbeweging
Samen met Emilie Dressaire van de New York University en andere collega's van Princeton University in New Jersey heeft Alban Sauret het fenomeen van schuimabsorptie in het huidige onderzoek geanalyseerd. Speciaal geprepareerde rechthoekige containers werden gevuld met een oppervlakte-actieve oplossing en lucht werd met een fijne naald van onderen door de vloeistof gepompt. Het creëerde een schuim van uniforme grote bubbels. Nu begonnen de onderzoekers met het verplaatsen van de container en filmden ze het gedrag van de vloeistof of schuim met behulp van een high-speed camera. Ze beseften dat zelfs een paar lagen schuimbellen voldoende zijn om de dynamiek van de vloeistof in de containers of hun vibratie aanzienlijk te dempen.

Al een dunne schuimlaag is voldoende om beweging te dempen
Volgens de wetenschappers is de wrijving van de schuimbellen op de vaatwand bepalend voor het energieabsorberende effect van het schuim. Schuimbellen zonder contact met de muur zouden echter weinig effect hebben op de beweging van de vloeistof. Bovendien verklaren Sauret en zijn collega's dat al vijf lagen schuimbellen voldoende zijn om een ​​alomvattende demping van de beweging te bereiken. Omdat de bovenste laag van de schuimbellen nauwelijks beweegt, kan extra schuim geen significante extra bewegingsreductie veroorzaken.

Talrijke industriële toepassingen mogelijk?
Hoewel de meeste mensen goed op de hoogte zijn van het dempende effect van het schuim op de beweging van de vloeistof, in plaats van bier, latte macchiato of cappuccino, zou het schuim volgens de onderzoekers zijn ware waarde elders kunnen ontvouwen. Ze denken bijvoorbeeld aan het transport van olie en LPG in tankwagens. Omdat hier de slash-dynamiek aanzienlijke drukkrachten op de wanden van een container kan uitoefenen en in het ergste geval tot de vernietiging ervan kan leiden. Voor het schuim zijn talloze industriële toepassingen mogelijk, zo concluderen Sauret en collega's. Niet in de laatste plaats kan het schuim ook worden gebruikt voor het veilige transport van raketbrandstof - en dat allemaal dankzij de aanblik van een perfecte bierbloem. (Fp)

Beeld: Tim Reckmann