MIT團隊新研究發頂刊，網友：搞笑諾貝爾獎預定_風聞

返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！2022-05-05 11:17

2022-05-05

編譯 | 劉子萌

奧利奧餅乾也可以用來研究流變學嗎？美國麻省理工學院（MIT）的研究團隊在近日發表的論文中，嘗試如何扭出一個內餡均勻分佈的夾心餅乾。

研究團隊利用實驗室流變儀，測試了扭動速度、奶油夾心量和奶油口味等因素，對扭開後奶油分佈情況的影響。他們將這一研究稱為“奧利奧學”（Oreology）。經過一系列嚴謹的實驗，他們的“完美分佈餅乾”失敗了。

但是，這篇論文“成功”了。這項研究於4月19日發表在流體力學權威期刊Physics of Fluids（IF 3.521）的特刊中，第一作者為MIT機械工程博士生Crystal Owens。

扭一扭，做實驗

這並不是科學家第一次關注如何“扭”餅乾。早在2016年，美國普林斯頓大學的一項研究中首次提到，在扭開奧利奧餅乾時，奶油夾心幾乎總是從一側脱落，很難讓它同時粘在兩片餅乾上。

夾心不能完美分開，只是因為“手抖”嗎？

Owens團隊認為，奧利奧這種形似三明治的夾心餅乾，可以被看做是一個完美的平行板流變儀的模型。在這個模型中，流體（奶油夾心）置於兩個平行板（餅乾）之間。當扭動餅乾的時候，奶油夾心會變形、扭曲，直至最終斷裂，導致整塊夾心餅乾被分成兩部分。

論文中展示的奧利奧餅乾扭開情況。圖片來自論文

那麼，奶油夾心從哪一側脱落到底受哪些因素影響呢？

為了一探究竟，Owens團隊在實驗中控制了3個不同變量，分別是扭動餅乾的速度、奶油的量和奶油的口味。

實驗證明，與奶油有關的兩個因素並不會影響夾心的完整脱落。但旋轉速率對隨之產生壓力的影響呈現指數增長，更快的扭動會導致更大的壓力和破壞力。

然而，真正決定扭開餅乾時奶油夾心分佈狀況的，還是餅乾和奶油之間既存的粘附水平。影響因素包括餅乾在包裝中的擺放位置等。

例如，他們發現量販式的家庭裝餅乾中，夾心會更容易附着在遠離邊緣的那一側餅乾上。

在家也能研究流體學

Owens團隊的這次試驗，可以説是流變學與食品科學之間跨學科研究的一個新思路。除了奶油可以被看做是流動的液體，芝士、奶酪、蛋黃醬、豆油等都可以被當做流變研究的案例。

Owens團隊認為餅乾夾心的流體現象值得更進一步的研究。為此，他們創造了一個3D打印的簡單儀器——Oreometer。

Oreometer不需要其他能量來源，僅需要花費包括硬幣和橡皮筋在內的6美元（約合人民幣40元）的材料，即可扭動測試奧利奧餅乾及類似的圓形樣品。

Oreometer操作過程。視頻來自論文【前往“返樸”公眾號可觀看視頻】

為了方便大家使用，Owens將3D打印方法和使用指南都分享在GitHub上。任何人都可以打印一台自己的Oreometer！

這一有趣的實驗吸引了不少的關注。有網友戲稱他們值得一個搞笑諾貝爾獎，也有網友評論果然“吃”這一話題在各個學科領域都能引起共鳴。

針對這些説法，論文的作者之一、MIT的大三學生Max Fan説道：“我們做這個實驗的目的，主要是想喚起普羅大眾的動手能力和積極性，引導大家多去觀察生活、體驗生活。或許這其中就隱藏着一些微妙的物理知識。”

研究團隊希望以以此為契機，號召更多人通過餅乾等生活中常見的物品，去創造類似的簡易模型，把大眾陌生的流變學進行有趣的科普。

Owens團隊的靈感起始於新冠大流行之初，彼時許多研究人員因為疫情原因無法進出實驗室。

從科學的角度講，研究餅乾給科研人員的實驗過程增加了趣味性；從生活的角度講，這也拉近了科學與大眾的距離，給了大眾瞭解科學、走進科學的信心。

就像Owens在文中提到的那樣，雖然餅乾可能缺乏營養，但它們為科學研究提供了豐富的主題。

參考資料

本文經授權轉載自微信公眾號“科學網”，編輯：李言。

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