Фізики зняли попкорн у сповільненій зйомці, що допомогло їм зрозуміти, як він скаче

0
73

Це одна з найцікавіших метаморфоз у фізиці, і для того щоб її побачити, досить заглянути в мікрохвильову піч. Багато людей, які люблять попкорн, вважають само собою зрозумілим, що просте кукурудзяне зернятко може перетворитися на пухнастий снек. Але для пари французьких дослідників ляскаючі зерна являють собою потужну демонстрацію того, як закони фізики застосовуються до всього — навіть до закусок. Пляж, на якому замість піску попкорн, можна побачити тут .

До цих пір більшість досліджень попкорну було зосереджено на практичних питаннях. Фахівці з харчової хімії визначили, що прийнятна кількість вологості в ядрі становить від 13,5 до 14 відсотків від його загальної ваги. Технологи продукції вважають, що сферична форма ідеальна для неочищеного ядерця. Селекціонери рослин скоротили кількість неочищених ядер на 75 відсотків з 1950-х років.

А ось дослідникам віро і пономаренко нецікаво поліпшення попкорну. Фізики хочуть досліджувати попкорн і риси, які його відрізняють. Наприклад такі, як сили, які змушують ядерце підстрибувати, і джерело культового «поп-поп-поп» після вибуху зерна.

Попкорн (як в народі називають цей сорт) є єдиним видом кукурудзи, який лопається. Його ядра більш сферичні, ніж у інших зерен цієї культури, а його околоплодник трохи товщі. Крохмаль в насінні вбудований в білкову матрицю, яку називають ендосперм. Коли ядро нагрівається вище 100 градусів цельсія, вода всередині перетворюється на пару. Він проникає в твердий ендосперм, утворюючи плавиться масу. Тиск наростає до тих пір, поки корпус більше не зможе його утримувати, а потім зерно вибухає.

Крохмаль остигає, як тільки лопається, затвердевая в білі пластівці попкорну. Є й інші злаки, які лопаються, в тому числі просо, кіноа і амарант, але жоден з них не робить цього так різко, як попкорн. Щоб спостерігати за цим в деталях, віро і пономаренко направили високошвидкісну камеру на гарячу плиту. Вони розігріли сковороду до 350 градусів за цельсієм і поклали кілька ядер на розпечену поверхню. Після сотень випробувань вони виявили, що попкорн піднімається в повітря на кілька міліметрів крохмальної «ніжкою», яка виходить з розбитого корпусу. Коли вона звільняється, то змушує попкорн перекидатися, як гімнаст. Все це відбувається всього за одну п’ятнадцяту частку секунди.

У процесі дослідження вчені прийшли до висновку, що причиною появи ляскаючого звуку було виділення водяної пари. Механізм був схожий на той, який змушує плескати пробку від шампанського. Віро і пономаренко сказали, що їх відкриття крохмальної ніжки попкорну є корисним доповненням в області біомеханіки. У більш широкому сенсі, стверджували вони, їх дослідження може допомогти студентам усвідомити фізичні поняття, такі як тиск, руйнування і еластичність. Попкорн у повільному відео можна побачити в іншому нашому пості .