A che serve la matematica? (Anche) A preparare il caffè perfetto
Secondo uno studio di un gruppo di matematici, il segreto per fare il caffè alla perfezione è in un'equazione che valuta diversi dettagli
Fare il caffè è un’azione semplice che per molti rappresenta un gesto quotidiano tra i primi che vengono compiuti al risveglio. Ma non sempre questa bevenda riesce alla perfezione. Un gruppo di scienziati ha recentemente scoperto che per preparare la tazzina perfetta bisogna rivolgersi alla matematica. Il segreto starebbe infatti tutto in una specifica equazione.
La matematica per fare il caffè perfetto
Una ricerca coordinata dall’Università Ludwig Maximilian di Monaco ha scoperto una equazione per fare un caffè perfetto. Secondo lo studio, pubblicato sulla rivista Royal Society Open Science, il segreto risiede nella permeabilità del puck, ovvero il disco compatto di caffè macinato attraverso il quale l’acqua passa ad alta pressione.
Il puck è appunto il piccolo contenitore in cui si mette il caffè e in cui scorre l’acqua calda in modo tale da assorbire a livello molecolare l’aroma, il colore e la caffeina dei chicchi.
Gli autori del nuovo studio sottolineano però che la qualità del risultato finale dipende da molti fattori, tra cui la compattazione del caffè macinato, il tempo di contatto dell’acqua con il caffè e la granulometria dei chicchi.
L’equazione e la fisica della polvere di caffè
Durante lo studio, i ricercatori hanno per prima cosa macinato due varietà di caffè in 11 diverse granulometrie, da molto fine a grossolana: Tumba dal Ruanda e Guayacán dalla Colombia.
Servendosi della microtomografia computerizzata a raggi X (XCT), hanno creato mappe tridimensionali delle strutture interne di ciascun campione, complete degli spazi porosi della polvere di caffè, impossibili da vedere a occhio nudo.
Utilizzando poi test di flusso digitali su queste mappe, il team ha simulato il flusso d’acqua attraverso ciascun campione basandosi sulla teoria della percolazione, una branca della fisica che descrive in sostanza il movimento dei fluidi tra le reti di spazi interconnessi, per determinare quanti di questi formassero percorsi continui all’interno del puck.
Il confronto dei risultati ottenuti con le diverse granulometrie di caffè macinato, ha permesso ai ricercatori di elaborare un’equazione che rivela come la permeabilità del caffè dipenda principalmente dalla quantità di spazi porosi, dalla granulometria dei chicchi, dalla loro superficie totale e dalla modalità di compattazione.
A cosa può servire l’equazione per il caffè perfetto
I matematici che hanno realizzato lo studio hanno specificato di aver "riscontrato un’ottima concordanza con la teoria della percolazione, il che suggerisce un modo pratico per correlare la granulometria e la frazione di compattazione alla superficie specifica per prevedere la permeabilità del caffè".
Ovviamente è difficile credere che i baristi o le persone a casa terranno conto di questa equazione nella preparazione dei caffè, ma la scoperta è interessante perché potrebbe aiutare gli ingegneri a progettare macchine smart in grado di adattarsi automaticamente ai diversi tipi di caffè.
L’esperimento è l’ennesima dimostrazione di quanto la matematica sia importante e regoli anche i più piccoli gesti. Lo studio di questa disciplina trova moltissime applicazioni e, ogni giorno, chiunque compie azioni matematiche anche senza rendersene conto. Basti pensare che anche l’arte e la musica, tra le attività più creative e irrazionali, si basano su precise regole di matematica.