Les mathématiciens réinventent le widget bière

Beaucoup de buveurs de bière se sont posé la question suivante : pourquoi, lorsqu'une canette de bière est ouverte, les bulles de dioxyde de carbone se forment-elles si lentement. Pourquoi pas tout à la fois ?

L'étude de la formation de bulles dans les boissons gazeuses est une science relativement nouvelle. En fait, cela ne fait que dix ans que les scientifiques ont réglé cette question. Un groupe a calculé à partir des premiers principes la vitesse à laquelle le dioxyde de carbone s'échappe de la solution dans une bulle. La réponse est lentement. De plus, il ne peut pas démarrer sans une sorte de site de nucléation.

Ensuite, un autre groupe a découvert que les principales sources de nucléation sont des poches de gaz emprisonnées dans les fibres de cellulose de la boisson. La nouvelle a été accueillie par le bruit des verres qui tintent dans le monde entier. Problème résolu, non ?.

Pas assez. Alors que la plupart des bières et des lagers sont pressurisées avec du dioxyde de carbone, certaines stouts, des bières brunes comme la Guinness, sont pressurisées par un mélange de dioxyde de carbone et d'azote.

Ils le font parce que l'azote forme des bulles plus petites donnant à la boisson une sensation en bouche plus douce et plus crémeuse. Mais cela modifie également la dynamique de la bulle de manière significative. La question est pourquoi.

Aujourd'hui, William Lee, mathématicien à l'Université de Limerick en Irlande et quelques amis étendent la théorie de la formation de bulles pour inclure l'azote dans le mélange. Effectivement, l'azote s'échappe plus lentement de la solution, ce qui garantit que ses bulles sont plus petites. Là, pas de surprise.

Mais la formulation du problème par Lee and co conduit à une idée intéressante : la possibilité d'un tout nouveau type de widget.

Si vous n'êtes pas familier avec les widgets, voici quelques informations générales. Un problème avec les stouts pressurisés à l'azote vendus en canettes est qu'ouvrir la canette, dépressuriser la bière et la verser dans un verre ne crée pas suffisamment de bulles pour former une tête.

Dans les années 70, 80 et 90, une équipe de scientifiques chevronnés de Guinness a résolu ce problème avec un appareil connu sous le nom de widget. Dans sa forme actuelle, un widget est une boule creuse avec un petit trou rempli d'azote et de dioxyde de carbone sous pression.

L'ouverture de la boîte fait jaillir le gaz dans le stout, créant plusieurs millions de bulles à un rythme beaucoup plus rapide que d'habitude. Ces bulles montent ensuite vers le haut en formant une tête. Cette grande invention (certains disent la plus grande) permet aux buveurs de profiter de la soi-disant « Guinness pression » à la maison, en canette.

Lee et ses collègues ont étudié le problème en créant un modèle mathématique d'une petite bulle d'azote/dioxyde de carbone piégée dans une fibre de cellulose et en calculant à quelle vitesse elle se développerait.

Et dans un geste courageux pour les mathématiciens, ils ont même confirmé leurs résultats numériques en observant de vraies bulles se former dans les fibres de cellulose du papier filtre à café. Une seule fibre produit une bulle toutes les 1,28 secondes, disent-ils.

Cela ne semble pas suffisant pour faire une différence dans une boîte de stout, qui nécessite 10^8 bulles pour former une tête. Mais si une boisson prend 30 secondes à verser, Lee et ses collègues calculent que cela nécessiterait 4,3x10^6 fibres, à peu près autant que vous en obtenez dans une feuille de papier filtre à café d'environ 3 cm de côté.

Leur idée est donc de remplacer le widget bien-aimé par une feuille de papier de la taille d'une carte de crédit. Je suppose que les buveurs de bière ne s'en soucieront pas si la nouvelle approche maintient le prix d'une pinte à un niveau bas. Il est temps de faire des tests sérieux.

Réf : arxiv.org/abs/1103.0508 : Nucléation De Bulles Dans Les Bières Stout

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