Det har skjedd noe av et våpenløp ved kaffetrakteren. Nitrogeninfisert kaffe, kaldbrygging, variasjoner på skjenkekaffe og Starbucks '1, 7 millioner permutasjoner av espresso og melk holder ante nesten hvert år. Men den siste trenden er lagdelte lattes, der den normalt ensartede sjokoladefarget drikke serveres skilt i flere forskjellige og nydelige brune nyanser.
Å lage en er ikke så vanskelig. Men å finne ut hvorfor den danner lag er litt mer utfordrende. Som Joanna Klein ved The New York Times melder, har fysikere funnet ut trikset, og svaret kan hjelpe på andre felt som er så forskjellige som produksjon og oseanografi.
Som Klein rapporterer, er den riktige måten å lage en latte på å dumpe et skudd eller to espresso i glasset før du helles dampet, varm melk i kaffen. Men å gjøre det den andre veien - langsomt å helle kaffen i et glass med dampet melk - får ofte lag til å dannes. Den pensjonerte ingeniøren Bob Fankhauser gjorde ved et uhell en latte bakover hjemme hos seg i Portland, Oregon, og ble fascinert av hvordan lag dannet seg.
Han sendte et bilde av den stripete sammenslåingen til Howard Stone, en forsker i flytende dynamikk ved Princeton, for en forklaring. Stone ble også flammet av trikset, og fikk sin doktorgradsstudent Nan Xue i oppgave å undersøke fysikken til den lagdelte latte. De detaljerte oppdagelsen i tidsskriftet Nature Communications . "Det er et veldig spennende fenomen, " sier Fankhauser til Klein. "Det er ingen åpenbar grunn til at væsken skal organisere seg i forskjellige tetthetssjikt."
I følge en pressemelding begynte Xue å studere fenomenet ved å faktisk lage lattes i laboratoriet hans. Analyse av temperaturer og strømningshastigheter førte til at Xue trodde at det var mulig å beskrive fysikken som fant sted i drikken. Så teamet byttet til et mindre appetittvekkende erstatning ved å bruke oppvarmet farget vann frøet med sporstoffpartikler for å etterligne espresso og varmt, relativt tett saltvann til melken. Xue tente deretter modellen med lysdioder og slo dette oppsettet med en laser, og fotograferte prosessen med farget vann blandet med saltvannet.
Det teamet fant er en prosess som kalles dobbeltdiffusiv konveksjon - det er det samme fenomenet som lager lag i havet, rapporterer Klein. I den prosessen, når væsker med forskjellige temperaturer og tettheter, som varm espresso og varm melk, helles sammen, virvler de ikke helt sammen. I stedet er det bare grensene for disse lagene som blandes: den varmere væsken varmer opp en del av den kjøligere, tettere væsken (som melk) og får den til å stige litt, og det kjøligere tettere laget fryser ut noe av det mindre tette laget (kaffe) som får den til å synke litt. Denne prosessen lager "konveksjonsceller" som flyter horisontalt, ikke vertikalt (som vil ødelegge lagene), noe som resulterer i en serie fargebånd. Som Klein rapporterer, er blandingen overraskende stabil, og kan i det minste i kaffe vare timer eller til og med dager, så lenge blandingen er varmere enn luften rundt.
Men det er ikke like enkelt som å helle kaffen gjennom melken. I følge pressemeldingen er også hastigheten som kaffen skjenkes viktig. Tilsett den for sakte, og kaffen blandes jevnt med melken, og forhindrer at lagene dannes.
Selv om det er et ganske kult vitenskapelig eksperiment for kjedelige baristaer, kan det ha konsekvenser også for produsenter. Stone sier i pressemeldingen at å finne ut hvordan man lager lag med en enkelt skjenking kan hjelpe med prosesser som for tiden krever bygging av en struktur lag for lag.
Detlef Lohse ved University of Twente i Nederland, ikke involvert i studien, sier også at studien kan hjelpe forskere til å forstå den naturlige verdenen. "Det mest fantastiske funnet kan være at det er perfekt analogi mellom lagdelingen i en kafé latte, og den kjente og ekstremt relevante lagdelingen av vann med forskjellige temperaturer og saltkonsentrasjoner i havet, " sier han i utgivelsen.
Noe som kan tenke på en annen mulig kaffevariasjon: havvannet latte. Det må være bedre enn en Cotton Candy Frappuccino.
