nauki ścisłe
Autor: Stephen Ornes | dodano: 2019-10-04
Naleśnik doskonały

Fizyka pomaga w przygotowaniu przysmaków.

Z niewielką pomocą symulacji komputerowych i dynamiki płynów inżynierowie zoptymalizowali sztukę przygotowania naleśnika.

Tak przynajmniej wynika z najnowszych badań nad przygotowaniem cienkich jak papier płatków ciasta, które potem zwykle serwuje się z czekoladą, serem lub dżemem. Symulując zachowanie rzadkiego ciasta wylewanego na pochyloną i obracającą się gorącą powierzchnię, dwaj inżynierowie mieszkający po przeciwnych stronach globu, ale zjednoczeni namiętnością do smacznych przekąsek, wyznaczyli kąt nachylenia i szybkość obrotu patelni, które umożliwiają uzyskanie idealnego naleśnika.

Pomysłodawcą badań był Mathieu Sellier, inżynier z University of Canterbury w Nowej Zelandii, który zajmuje się dynamiką płynów w różnej skali, od przepływu w mikrokanalikach do ruchu lodowców. Poza tym w swoim domu jest głównym specjalistą od przygotowania śniadań i lunchów. Dlatego często miał szansę zastanawiać się, jak wylać ciasto na patelnię, aby powstała cienka i jednorodna warstwa.

W 2016 roku Sellier wspomniał o swoim problemie inżynierowi Edouardowi Boujo, obecnie w École Polytechnique we Francji, który specjalizuje się w zagadnieniach optymalizacji. Następnie obydwaj zapisali w języku matematyki pytanie: Jak zminimalizować różnice grubości między rzeczywistym naleśnikiem a płaskim i jednorodnym ideałem? Uzyskane wyniki zostały opublikowane w czerwcu w czasopiśmie Physical Review Fluids.

Rozwiązanie znalezione przez inżynierski duet: wylać ciasto na patelnię, pochylić ją tak, by masa zaczęła spływać w kierunku krawędzi, a następnie zacząć obracać, aby została rozprowadzona równomiernie, nie jest zaskoczeniem dla mistrzów smażenia naleśników. Ale jego implikacje wykraczają poza kuchnię.

„To dobry sposób uproszczenia problemu” – ocenia Matthew Moore, matematyk z University of Oxford, który nie uczestniczył w badaniach (ale przyznaje, że ma słabość do naleśników). Wyjaśnia, że zbadanie, co dzieje się podczas przejścia między cieczą a ciałem stałym, często bywa skomplikowane. Potraktowanie smażenia naleśników jako problemu optymalizacji jest strategią, która może okazać się pożyteczna także w innych zagadnieniach.

Proces smażenia naleśników przypomina takie techniki, jak nakładanie cienkich warstw podczas wytwarzania układów scalonych, a także równomierne pokrywanie farbą malowanego samochodu, i według inżynierów można przy nich skorzystać z nowej metody. „Ich cechą wspólną jest dążenie do uzyskania cienkiej, jednorodnej warstwy cieczy – wyjaśnia Sellier. – Ten problem spotykamy bardzo często.”      

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 10/2019ss »
Drukuj »
Aktualne numery
01/2022
10/2020 - specjalny
Kalendarium
Styczeń
18
W 1921 r. urodził się Yōichirō Nambu, amerykański fizyk pochodzenia japońskiego, laureat Nagrody Nobla.
Warto przeczytać
Czy wiesz, że Tadeusz Kościuszko wciąż się zakochiwał, nieszczęśliwie lokując swoje uczucia? Do czego posuwała się żona i muza Jana Matejki, by zmusić go do ulegania swoim zadziwiającym zachciankom? Dlaczego w krakowskim klasztorze karmelitanek więziono nieszczęsną Barbarę Ubryk?

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Stephen Ornes | dodano: 2019-10-04
Naleśnik doskonały

Fizyka pomaga w przygotowaniu przysmaków.

Z niewielką pomocą symulacji komputerowych i dynamiki płynów inżynierowie zoptymalizowali sztukę przygotowania naleśnika.

Tak przynajmniej wynika z najnowszych badań nad przygotowaniem cienkich jak papier płatków ciasta, które potem zwykle serwuje się z czekoladą, serem lub dżemem. Symulując zachowanie rzadkiego ciasta wylewanego na pochyloną i obracającą się gorącą powierzchnię, dwaj inżynierowie mieszkający po przeciwnych stronach globu, ale zjednoczeni namiętnością do smacznych przekąsek, wyznaczyli kąt nachylenia i szybkość obrotu patelni, które umożliwiają uzyskanie idealnego naleśnika.

Pomysłodawcą badań był Mathieu Sellier, inżynier z University of Canterbury w Nowej Zelandii, który zajmuje się dynamiką płynów w różnej skali, od przepływu w mikrokanalikach do ruchu lodowców. Poza tym w swoim domu jest głównym specjalistą od przygotowania śniadań i lunchów. Dlatego często miał szansę zastanawiać się, jak wylać ciasto na patelnię, aby powstała cienka i jednorodna warstwa.

W 2016 roku Sellier wspomniał o swoim problemie inżynierowi Edouardowi Boujo, obecnie w École Polytechnique we Francji, który specjalizuje się w zagadnieniach optymalizacji. Następnie obydwaj zapisali w języku matematyki pytanie: Jak zminimalizować różnice grubości między rzeczywistym naleśnikiem a płaskim i jednorodnym ideałem? Uzyskane wyniki zostały opublikowane w czerwcu w czasopiśmie Physical Review Fluids.

Rozwiązanie znalezione przez inżynierski duet: wylać ciasto na patelnię, pochylić ją tak, by masa zaczęła spływać w kierunku krawędzi, a następnie zacząć obracać, aby została rozprowadzona równomiernie, nie jest zaskoczeniem dla mistrzów smażenia naleśników. Ale jego implikacje wykraczają poza kuchnię.

„To dobry sposób uproszczenia problemu” – ocenia Matthew Moore, matematyk z University of Oxford, który nie uczestniczył w badaniach (ale przyznaje, że ma słabość do naleśników). Wyjaśnia, że zbadanie, co dzieje się podczas przejścia między cieczą a ciałem stałym, często bywa skomplikowane. Potraktowanie smażenia naleśników jako problemu optymalizacji jest strategią, która może okazać się pożyteczna także w innych zagadnieniach.

Proces smażenia naleśników przypomina takie techniki, jak nakładanie cienkich warstw podczas wytwarzania układów scalonych, a także równomierne pokrywanie farbą malowanego samochodu, i według inżynierów można przy nich skorzystać z nowej metody. „Ich cechą wspólną jest dążenie do uzyskania cienkiej, jednorodnej warstwy cieczy – wyjaśnia Sellier. – Ten problem spotykamy bardzo często.”