Když rozlijete kávu, proč zanechává kruhové skvrny?

A: Pokud rozlitíte kapku kávy na stůl, často uvidíte tmavý prsten s bledým středem po zaschnutí. Tento vzorec vyplývá z toho, jak se kapka vypařuje a jak se pohybuje částice kávy. Hrana kapky je obvykle „připnutá“ na povrch a nesklouzne dovnitř a odpařování je na tomto okraji rychlejší než v silnějším středu.

Pro výměnu vody ztracené na okraji je kapalina nakreslena směrem ven podél povrchu. Tento pomalý a stabilní kapilární tok nese zavěšené částice kávy ze středu na okraj. Jak voda zmizí, částice jsou tam uvězněny a staví hustý prsten. To je efekt kávy.

Prsten může být oslaben nebo vymazán, pokud se tekutina uvnitř cirkuluje jinak. Rozdíly teploty nebo koncentrace mohou vytvářet gradienty povrchového napětí, které pohybují částicemi zpět směrem ke středu. Malé množství molekul podobných mýdlům (nazývané povrchově aktivní látky), přidané polymery nebo nějaký glycerol mohou tyto toky změnit, pomalé odpařování nebo osvobodit okraj a vytvářet rovnoměrnější skvrnu.

Tvar částic také záleží: prodloužená zrna, stejně jako malá tyče, se mohou zaseknout dohromady a odolávat tomu, že jsou zameteni na okraj a vytvářejí jednotný film.