Ученые стали на шаг ближе к идеальной пивной пене

Учёные значительно приблизились к созданию идеальной пивной пены. Исследователи заверяют, что полученные результаты позволяют решить проблему стойкости пены.

Ведущий исследователь Манчестерского университета доктор Ричард Кэмпбелл утверждает, что его открытия позволят создать пену, которая будет более стойкой.

Результаты исследования могут быть применены для разработки целого ряда продуктов — от решения повседневных вопросов (улучшения пены в капучино, бокале с пивом, способности шампуня пениться) до создания противопожарной пены и даже нефте-абсорбирующего средства, используемого для ликвидации последствий экологических катастроф.

Учёный, чье исследование опубликовано в журнале Chemical Communications, обратился в Институт Лауэ-Ланжевена во Франции за одним из самых интенсивных источников нейтронов в мире.

Исследователь использовал оборудование института, чтобы обстреливать жидкости пучками нейтронов. Это было необходимо для того, чтобы изучить поверхность пенообразующих жидкостей.

— По аналогии с тем, что мы видим свет, отражающийся от блестящего объекта, а мозг помогает идентифицировать предмет, компьютер получает важную информацию о поверхности жидкости, когда мы обстреливаем её нейтронами, – поясняет Ричард. — Разница лишь в том, что речь идет об информации на молекулярном уровне, и глаз человека её уловить не способен.

Хотя поведение пены из жидкости, содержащей только одну добавку, относительно хорошо изучено, понять динамику жидкостей, содержащих большее количество дополнительных компонентов, намного сложнее.

Команда исследователей изучала смеси, содержащие поверхностно-активное вещество — соединение, которое снижает поверхностное натяжение, — и полимер, используемый в шампунях, чтобы получить новый способ понимания образцов, который мог бы помочь разработчикам продукта создать идеальную пену.

Одним из потенциальных применений могло бы стать пиво, которое позволило бы ценителям напитка наслаждаться пенной шапкой до самого последнего глотка. В другом случае технология может помочь усовершенствовать состав моющих средств, используемых в стиральных машинах, где пенообразование нежелательно.

Технология также может быть применена для разработки более эффективных продуктов для очистки океанов. Можно добиться улучшения действия моющих средств для очистки нефтяных пятен или даже сохранить жизни, создавая более эффективную противопожарную пену.

— На протяжении десятилетий ученые пытались понять, как контролировать стойкость и стабильность пены, получаемой из жидкостей, состоящих из смеси компонентов, – говорит доктор Кэмпбелл. — Это имеет большое значение, поскольку для одних продуктов важно, чтобы пена была сверхустойчивой, а для других — нестойкой.

Ученые решили эту проблему, изучив строительный материал для пузырьков – пенообразующие пленки.

Отражая нейтроны от жидкостей, они изобрели новый способ связать стабильность пленок пены с тем, как добавки располагаются на поверхности жидкого покрытия пузырьков, чтобы обеспечить стабильность, необходимую для предотвращения их разрыва.

— Пена используется во многих продуктах, и разработчики уже давно пытаются усовершенствовать их так, чтобы они больше подходили для решения задач, ради которых они создавались, – добавил доктор Кэмпбелл. — Но исследователи просто были не на том пути, думая об общих свойствах поверхности, а не о соединениях, создаваемых различными молекулами на поверхности пузырьков. Только благодаря использованию нейтронов на одной из ведущих мировых установок удалось добиться такого прогресса, потому что только этот метод измерения мог дать нам понимание того, как различные компоненты располагаются на поверхности жидкости для обеспечения стабильности пленки пены. В Великобритании и по всей Европе есть ряд установок, которые производят нейтроны, и эти исследовательские установки необходимы для выполнения такого рода работ. Мы считаем, что эта работа представляет собой четкое первое указание на то, что наш новый подход может быть применен к целому ряду систем, способствующих разработке продуктов, которые могут оказать влияние на материаловедение и окружающую среду.