Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Jaki jest idealny kształt szklanki do piwa? Nauka zna odpowiedź
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Fizyka zajmuje się zróżnicowanym zakresem badań, od bardzo przyziemnych, po niezwykle abstrakcyjne. Koreańsko-niemiecki zespół badawczy, na którego czele stał Wenjing Lyu postanowił przeprowadzić jak najbardziej przyziemne badania, a wynikiem jego pracy jest artykuł pt. „Eksperymentalne i numeryczne badania piany na piwie”.
Naukowcy zajęli się odpowiedzią na wiele złożonych pytań dotyczących dynamiki tworzenia się piany na piwie, co z kolei może prowadzić do udoskonalenia metod warzenia piwa czy nowej architektury dysz, przez które piwo jest nalewane do szkła. Tworzenie się pianki na piwie to skomplikowana gra pomiędzy składem samego piwa, naczynia z którego jest lane a naczyniem, do którego jest nalewane. Naukowcy, browarnicy i miłośnicy piwa poświęcili tym zagadnieniom wiele uwagi. Autorzy najnowszych badań skupili się zaś na opracowaniu metody, która pozwoli najtrafniej przewidzieć jak pianka się utworzy i jakie będą jej właściwości.
Piana na piwie powstaje w wyniku oddziaływania gazu, głównie dwutlenku węgla, wznoszącego się ku górze. Tworzącymi ją składnikami chemicznymi są białka brzeczki, drożdże i drobinki chmielu. Pianka powstaje w wyniku olbrzymiej liczby interakcji chemicznych i fizycznych. Jest on cechą charakterystyczną piwa. Konsumenci definiują ją ze względu na jej stabilność, jakość, trzymanie się szkła, kolor, strukturę i trwałość. Opracowanie dokładnego modelu formowania się i zanikania pianki jest trudnym zadaniem, gdyż wymaga wykorzystania złożonych modeli numerycznych opisujących nieliniowe zjawiska zachodzące w pianie, czytamy w artykule opisującym badania.
Naukowcy wspominają, że wykorzystali w swojej pracy równania Reynoldsa jako zmodyfikowane równania Naviera-Stokesa (RANS), w których uwzględnili różne fazy oraz przepływy masy i transport ciepła pomiędzy tymi masami. Liu i jego zespół wykazali na łamach pisma Physics of Fluids, że ich model trafnie opisuje wysokość pianki, jej stabilność, stosunek ciekłego piwa do pianki oraz objętość poszczególnych frakcji pianki.
Badania prowadzono we współpracy ze startupem Einstein 1, który opracowuje nowy system nalewania piwa. Magnetyczna końcówka jest w nim wprowadzana na dno naczynia i dopiero wówczas rozpoczyna się nalewanie piwa, a w miarę, jak płynu przybywa, końcówka wycofuje się. Naukowcy zauważyli, że w systemie tym pianka powstaje tylko na początku nalewania piwa, a wyższa temperatura i ciśnienie zapewniają więcej piany. Po fazie wstępnej tworzy się już sam płyn. Tempo opadania piany zależy od wielkości bąbelków. Znika ona mniej więcej po upływie 25-krotnie dłuższego czasu, niż czas potrzebny do jej formowania się.
W następnym etapie badań naukowcy będą chcieli przyjrzeć się wpływowi końcówki do nalewania na proces formowania się piany i jej stabilność.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ze względu na specyficzną konstrukcję domu, odległość budynku od sieci cieplnej umożliwiającej instalację centralnego ogrzewania oraz z szeregu innych powodów wiele osób szuka alternatywnych sposobów na ogrzanie poszczególnych pomieszczeń, całego domu lub tarasu. Część konsumentów jest zainteresowana ogrzewaniem, które w przyszłości potencjalnie mogłoby być zasilane z odnawialnych źródeł energii, inni szukają rozwiązań, których wdrożenie nie wymaga kosztownych remontów.
W efekcie tych poszukiwań wiele osób decyduje się na ogrzewanie elektryczne, w tym konwektory i piece akumulacyjne, a także systemy ogrzewania powierzchniowego jak ogrzewanie podłogowe, ścienne i sufitowe. Jedną z metod elektrycznego ogrzewania są promienniki podczerwieni. Ogrzewanie za ich pomocą stale zyskuje na popularności ze względu na szereg zalet nad innymi formami ogrzewania elektrycznego, jak i tego, które pochodzi z innych źródeł. Ponieważ montaż promienników podczerwieni nie jest inwazyjny i nie wymaga kosztownych remontów, mogą one stanowić również uzupełnienie innych rodzajów ogrzewania.
Czym jest i jak działa promiennik podczerwieni?
Promienniki podczerwieni to płaskie panele zasilane energią elektryczną. Grzałka będąca częścią urządzenia sprawia, że emitowane jest promieniowanie podczerwone niewidoczne dla ludzkiego oka. Powierzchnia przedmiotów, ludzi i zwierząt, które znajdują się w pewnej odległości od promiennika, podlega ogrzaniu. Efekt komfortowego ciepła odczuwalny jest już po chwili działania urządzenia. Jest to cecha, która wyraźnie odróżnia promienniki podczerwieni od zwykłych grzejników konwekcyjnych. Tradycyjne grzejniki powodują cyrkulację nagrzanego powietrza, które ostatecznie unosi się ku górze. Promienniki podczerwieni natomiast ogrzewają przede wszystkim powierzchnie rzeczy w swoim otoczeniu, a nie samo powietrze. Nagrzane powierzchnie oczywiście są w stanie częściowo oddawać ciepło.
Poza sprawnym dostarczaniem komfortu cieplnego charakterystyka działania promienników podczerwieni wiąże się z dodatkowymi korzyściami. Ponieważ ten rodzaj urządzeń nie wprawia w ruch powietrza, a wraz z nim kurzu i brudu, promienniki ciepła stanowią znacznie zdrowszą metodę ogrzewania dla alergików i astmatyków. Ogrzewanie podczerwienią nie wysusza również powietrza w pomieszczeniu. Pewien stopień wilgotności pomaga zachować zdrowie gardła, całych dróg oddechowych oraz spojówek oczu, które są wrażliwe na suchość powietrza.
Ile kosztuje ogrzewanie promiennikiem podczerwieni?
Ostateczne koszty montażu i późniejszej eksploatacji ogrzewania pomieszczeń przez elektryczne promienniki podczerwieni mogą zależeć od wielu indywidualnych czynników takich jak stopień ocieplenia domu, sprawność wybranego modelu, rodzaj konstrukcji domu (ogrzewanie promiennikowe polecane jest zwłaszcza w przypadku konstrukcji szkieletowych). To czy promiennik podczerwieni będzie dobrym wyborem pod względem ekonomicznym, zależy od oczekiwań użytkownika względem tego typu urządzenia. Czy chodzi o pojedynczy promiennik, którego zadaniem będzie jedynie dogrzanie stanowiska pracy lub czy promienniki na podczerwień mają stanowić jedyne źródło ciepła całego domu?
Przy obecnych kosztach energii elektrycznej ogrzewanie promiennikiem na podczerwień jest szacunkowo oszczędniejsze od ogrzewania ekogroszkiem, gazem ziemnym, pelletem lub olejem opałowym. W ocenie kosztów warto mieć na uwadze też koszty montażu, które w przypadku promienników na podczerwień są niskie, a sama instalacja nie wymaga inwazyjnych remontów.
Promiennik promiennikowi nierówny - o technologiach i funkcjonalnościach
Wszystkie promienniki na podczerwień zapewnią komfort cieplny, ale różne modele urządzeń mogą się sprawdzać w różnych warunkach, odpowiadać na specyficzne zapotrzebowanie. Aby upewnić się, że kupiony promiennik podczerwieni spełni wszystkie oczekiwania, warto zapoznać się z kilkoma cechami, którymi mogą wyróżniać się poszczególne modele:
Wodoodporność — część urządzeń jest zgodna z różnym stopniem normy IP, która opisuje poziom odporności na kurz i wodę. Zwróć uwagę na ten parametr, jeśli chcesz ogrzać łazienkę, w której często panuje wysoka wilgotność powietrza. IP54 powinno w zupełności wystarczyć, gdyż urządzenia o tym poziomie szczelności są w stanie wytrzymać nawet delikatne zachlapania. Wbudowane oświetlenie — ponieważ promienniki podczerwieni montuje się pod sufitem, stanowią idealne urządzenie, aby zintegrować je z systemem oświetlenia, zwłaszcza jeśli mamy do czynienia z niewielkim pomieszczeniem, gdzie samo umieszczenie promiennika pod sufitem nie zostawia wiele miejsca na dodatkowy montaż żyrandola. Nóżki w zestawie lub możliwość ich zastosowania — jeśli promiennik podczerwieni ma służyć jedynie dogrzewaniu pewnych pomieszczeń np. stanowiska pracy lub miejsca snu, nóżki lub nóżki na kółkach umożliwią łatwe stawianie urządzenia na podłodze i przenoszenie go, tylko w czasie, gdy potrzebne jest chwilowe dogrzanie. Obsługa aplikacji — coraz więcej modeli urządzeń oferujących ogrzewanie na podczerwień ma wsparcie dla aplikacji na smartfony, dzięki której łatwo zdalnie sterować promiennikiem. Aplikacje mobilne umożliwiają także skonfigurowanie wielu różnych scenariuszy automatyzacji ogrzewania za pomocą promienników np. włączanie i wyłączanie urządzeń powiązane ze wschodami i zachodami słońca. Zwracając uwagę na te cechy urządzeń, na pewno będziesz w stanie wybrać promiennik podczerwieni, który spełni Twoje indywidualne oczekiwania i już niedługo będziesz się cieszyć nowoczesnym, zdrowym i oszczędnym ogrzewaniem. Potrzebujesz pomocy w wyborze promiennika? Sprawdź artykuł o tym, jak wybrać promiennik podczerwieni.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pochodzący z browarniczej rodziny ekwadorski bioinżynier Javier Carvajal odtworzył najstarsze piwo Ameryki Południowej. Dokonał tego dzięki drożdżom sprzed 400 lat, które znalazł w starej dębowej beczce.
Uczony, który specjalizuje się w odzyskiwaniu dawnych gatunków drożdży, przeczytał na łamach jednego ze specjalistycznych pism, że w roku 1566 franciszkanin Jodoco Riecke z Flandrii uwarzył w Quito pierwsze piwo w Ameryce Południowej. Duchowny wykorzystał w tym celu przywiezioną przez siebie pszenicę i żyto oraz drożdże, które pozyskał prawdopodobnie z chichy, fermentowanego napoju kukurydzianego produkowanego przez autochtonów. Po lekturze Carvajal ruszył na poszukiwanie drożdży udomowionych przez franciszkanina.
Poszukiwania starej beczki zajęły mu ponad rok. W 2008 roku znalazł jedną na terenie klasztoru św. Franciszka w Quito. Ten trzyhektarowy kompleks był budowany w latach 1538–1680. Obecnie mieści się w nim muzeum. Naukowiec pobrał fragment drewna i w swoim laboratorium na Katolickim Uniwersytecie Ekwadoru zaczął je analizować. W końcu znalazł drożdże i udało mu się je namnożyć.
W jednym z pism o browarnictwie znalazł strzępki przepisu, według którego franciszkanie z Quito warzyli piwo w XVI wieku. Naukowiec zbierał fragmenty informacji. Dowiedział się, że browar używał cynamonu, fig, goździków i cukru trzcinowego. To była praca z pogranicza archeologii piwa i archeologii mikroorganizmów, przyznaje. W końcu, po 10 latach pracy w 2018 roku Carvajal uwarzył w swoim domu pierwsze piwo z w pełni odtworzonej receptury.
Naukowiec porównuje swoją pracę do oddziału intensywnej opieki. Drożdże były uśpione, jak wysuszone ziarno, ale z powodu upływu czasu ich stan się pogorszył. Trzeba było je więc nawodnić i sprawdzić, czy ożyją, mówi.
Browar w Quito był pierwszym tego typu przedsięwzięciem w Ameryce Południowej. Pracę rozpoczął w 1566 roku. Początkowa produkcja była minimalna, na potrzeby 8 zakonników. Z czasem, gdy zaczęto produkcję unowocześniać, dawna formuła uległa zapomnieniu. Browar zaprzestał działalności w 1970 roku. Na szczęście dzięki pracy Carvajala udało się odtworzyć dawną recepturę, a naukowiec mówi, że chciałby, by piwo trafiło w przyszłości na rynek.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na terenie prekolumbijskich Andów w okresie formatywnym (900–300 p.n.e.) środki halucynogenne były często używane do wsparcia lokalnej polityki. W okresie horyzontu późnego (1450–1532) przywódcy Inków wykorzystywali masową konsumpcję alkoholu do wzmacniania swojej władzy. Amerykańsko-kanadyjska grupa archeologów, która pracowała na stanowisku Quilcapampa uważa, że do tej zmiany w roli używek doszło w okresie środkowego horyzontu (600–1000), gdy elity imperium Wari połączyły piwo uzyskiwane ze Schinus molle z halucynogenem z Anadenanthera colubrina.
Zdaniem naukowców, użycie środków odurzających wzmacniało władzę elity Wari i było krokiem przejściowym w zmianie strategii politycznej. W niewielkich społecznościach zwykle hierarchia społeczna dopiero się tworzy i większy nacisk kładziony jest na uprzywilejowaną pozycję liderów wobec świata duchowego, z którym mają kontakt. W społecznościach większych, bardziej złożonych, władze wykorzystują strategie korporacyjne do koordynowania i kierowania wysiłków poddanych w celu osiągnięcia pożądanego efektu. W tym drugim przypadku władza próbuje niwelować różnice społeczne i ekonomiczne np. poprzez organizację wielkich uczt, rytuałów czy innych wspólnych działań, które spajają społeczność poprzez wspólne doświadczenia i działania. Wydarzenia takie mają m.in. podkreślać związki pomiędzy rolami, jakie członkowie danej społeczności w niej odgrywają i pokazywać, dlaczego każda z tych ról jest potrzebna, by społeczność dobrze funkcjonowała.
Ważną rolę podczas takich wydarzeń pełnią środki halucynogenne i napoje alkoholowe. Łatwy i tani dostęp do alkoholu można zapewnić dzięki jego masowej konsumpcji i jest on często niezwykle ważnym narzędziem służącym do podkreślania wspólnotowych przeżyć. Zwykle zwiększa euforię tłumów, podkreśla i wzmacnia wspólne przeżycia i rolę każdego z członków społeczności.
Z drugiej zaś strony mamy środki halucynogenne, których bezpieczne pozyskanie i produkcja wymagają specjalistycznej wiedzy. To zaś daje możliwość ściślejszej ich kontroli, dzięki czemu stają się dobrym narzędziem w osiąganiu celów politycznych. Środki halucynogenne często nie są przyjmowane masowo, przez co za ich pomocą można tworzyć dwie grupy – mniej liczną użytkowników oraz bardziej liczną grupę osób, które ich nie używają. I alkohol, i środki halucynogenne mogą być używane podczas wspólnych rytuałów, a ze względu na odmienny charakter, mogą służyć osiąganiu tego samego celu w odmienny sposób.
Prekolumbijskie dzieje Andów Środkowych dzieli się na trzy główne epoki. W pierwszej z nich, okresie formatywnym, pojawiły się centra ceremonialne, w których kapłani odbywali sformalizowane rytuały często będąc pod wpływem środków halucynogennych. Z kolei w Imperium Inków, w okresie późnego horyzontu, organizowano masowe rytuały, podczas których zgromadzeni pili olbrzymie ilości chichy, napoju alkoholowego z kukurydzy. W okresie późnego horyzontu halucynogeny nadal były używane, ale nie odgrywały już znaczącej roli podczas procesu politycznego.
Pomiędzy tymi dwiema wspomnianym okresami mamy epokę środkowego horyzontu, w czasie której głównym graczem na andyjskiej scenie politycznej jest państwo Wari. W państwie tym wykorzystywano piwo robione z owoców schinusa peruwiańskiego (peruwiańskiego drzewa pieprzowego). Natomiast na niektórych naczyniach służących do picia piwa widzimy przedstawienie drzewa z gatunku Anadenanthera colubrina, zwane vilca. Zawiera ono dużo alkaloidów, w tym butofeninę czy DMT.
Amerykańsko-kanadyjski zespół, który pracuje w osadzie Wari Quilcapampa, znalazł silne dowody wskazujące, że vilca była tam dodawana do piwa. Zdaniem naukowców, dodatek ten zmieniał doświadczenie pijących. Taki „wzmocniony” alkohol służył elitom Wari do zwiększania swoich wpływów i realizowania celów. Konsumpcja alkoholu była bowiem czymś powszechnym, ale już dodatek środka halucynogennego można było ściśle kontrolować.
Wszystkie części vilca zawierają środki halucynogenne, jednak tylko butofenina regularnie występuje w ilościach dających efekty halucynogenne. Problem jednak w tym, że doustnie przyjmowana butofenina ulega w przewodzie pokarmowym deaminacji przez enzym monoaminooksydazy (MAO) i nie wywołuje pożądanego działania. Nie można tą drogą uzyskać efektów psychotropowych. Dlatego też vilca jest i była palona, nie zjadana.
Jednak dodanie vilca do napoju alkoholowego ma sens, gdyż tworząca się podczas fermentacji β-karbolina jest inhibitorem MAO, zatem nie dopuszcza by MAO doprowadziło do deaminacji butofeniny.
Pozostałości vilca znaleziono tylko w centralnej części Quilcapampa i tylko w kontekście masowych uroczystości, co dowodzi, że obszar jej użycia podlegał ścisłej kontroli. Vilca nie jest ponadto dostępna lokalnie. Musiała być importowana z Amazonii. A rozwojem sieci handlowych zajmowało się państwo Wari. Powiązanie elit państwa Wari z lokalnymi elitami Quilcapampa prawdopodobnie dawało najważniejszym rodzinom z tej osady wyłączny dostęp i kontrolę nad vilca. Hipotezę o kontroli roztoczonej nad środkiem halucynogennym w państwie Wari wzmacnia też fakt, że w Quilcapampa nie znaleziono żadnych dowodów, by vilca była palona, a dowody takie są bardzo rzadkie lub nie występują na innych stanowiskach archeologicznych Wari.
Naukowcy uważają, że ścisła kontrola nad vilca i dodawanie jej składników do piwa służył elitom Wari do umożliwienia poddanym szerszego dostępu do środka halucynogennego, co z kolei wzmacniało wspólnotowe doświadczenia i było jednym ze sposobów kontroli politycznej oraz realizowania zamierzonych celów.
Substancje psychoaktywne są używane we wszystkich kulturach. Jednak ich silne efekty halucynogenne powodują, że używają ich jednostki, co wiąże się z doświadczeniem indywidualnym. Dodawanie takich środków do piwa pozwalało na doświadczanie wspólnych przeżyć. Dlatego też autorzy badań uważają, że być może po raz pierwszy w historii Andów, konsumpcja vilca przestała być doświadczeniem zarezerwowanym wyłącznie dla przywódców duchowych, którzy dzięki niemu wkraczali w świat ponadnaturalny i stała się doświadczeniem wspólnotowym. Oraz ważnym elementem kontroli politycznej.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Opracowany w Belgii nowy materiał do produkcji ubrań może nas ogrzewać lub chłodzić, wszystko zależy od tego, którą stroną go włożymy. Symulacje przeprowadzone przez Muluneha Abebe i jego kolegów z belgijskiego Uniwersytetu w Mons wykazały, że ubrania z tego materiału zapewniają komfort termiczny w temperaturach różniących się nawet o 13 stopni.
Gdy znajdujemy się na zewnątrz około połowy ciepła tracimy przez zjawiska przewodnictwa i konwekcji. Ogrzewać możemy się nakładając kolejne warstwy ubrań. Jednak drugą część ciepła tracimy przez promieniowanie podczerwone, zarówno ze skóry jak i powierzchni okrywających nas ubrań. W tym wypadku możemy bronić się przed utratą ciepła blokując promieniowanie podczerwone, lub też chłodzić się – zwiększając je.
Już podczas wcześniejszych badań belgijscy naukowcy wykazali, że niektóre materiały mogą efektywnie absorbować promieniowanie podczerwone z powierzchni naszej skóry, a następnie efektywnie je uwalnia do otoczenia. W ten sposób ułatwiają nam chłodzenie się.
Dotychczas jednak tego typu materiały zawierały nieprzepuszczalne membrany, które więziły powietrze i wilgoć, więc ich noszenie byłoby niekomfortowe. Abebe i jego zespół zaprezentowali teoretyczny model materiału o grubości 20 mikrometrów, który składa się z dwóch różnych warstw. Jednej wytworzonej z włókien dielektrycznych, drugiej z włókien metalicznych. Włókna dielektryczne emitują duże ilości promieniowania podczerwonego, zaś włókna metaliczne charakteryzuje niska emisja.
Po stworzeniu takiego modelu naukowcy obliczyli jego właściwości transmisji promieniowania podczerwonego, jego odbijania i absorpcji. Z obliczeń wynika, że jeśli materiał dotykałby skóry, zapobiegałby ucieczce ciepła i odczuwalibyśmy komfortowe ciepło w temperaturze nawet 11 stopni Celsjusza. Z kolei po odwróceniu na drugą stronę efektywnie by nas chłodził w temperaturze dochodzącej do 24 stopni Celsjusza.
Nowy materiał byłby elastyczny i wygodny w używaniu, a przestrzenie między włóknami umożliwiałyby ucieczkę wilgoci. Abebe przyznaje, że ze względu na wysokie koszty wytworzenia takiego materiału, na pewno nie pojawi się on na rynku w najbliższym czasie. Jednak uczeni mają nadzieję, że ich badania zainspirują kolejne grupy naukowe i w końcu pojawią się wygodne tanie ubrania o właściwościach chłodzących i ogrzewających.
Materiał został opisany na łamach Physical Review Applied.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.