Các nhà khoa học tại MIT chế tạo thành công máy bẻ mì spaghetti làm đôi - Khám phá - Khám phá

Chuyên mục Khám phá giới thiệu bài Các nhà khoa học tại MIT chế tạo thành công máy bẻ mì spaghetti làm đôi đến các bạn đọc

Nếu bạn đã từng nấu mì spaghetti, hoặc ít nhất là đã cầm một "que" spaghetti lên để bẻ thử, thì bạn hẳn biết "que mì" sẽ phản ứng như thế nào. Mì sẽ vụn thành từng mẩu nhỏ và bay lung tung, khi mà bạn bẻ cong que mì vượt giới hạn chịu đựng của nó.

Cái cách nó vỡ vụn ra đã làm các nhà khoa học chú ý. Nhà vật lý học Richard Feynman đã chú ý tới nó nhưng đáng buồn thay, ông không sống đủ lâu để biết được cái kết của que mì lúc chưa biến thành sợi. Báo cáo khoa học về mì được đăng tải trên Physical Review Letters năm 2005, 17 năm sau ngày mất của Feynman.

Trong báo cáo khoa học nói trên, các nhà khoa học người Pháp cho thấy khi một que mì bị vặn hai đầu bởi một lực tương đương nhau, nó sẽ cong lại cho tới lúc nó gãy. Tuy nhiên, cách thức này bẻ mì gãy theo nhiều kiểu quá.

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts MIT tự hỏi rằng liệu có thể bẻ mì để nó gãy ra làm hai khúc, mà không có nhiều biến số trong kết quả như hình trên không?

Họ đã thực sự làm vậy. Xin giới thiệu chiếc máy bẻ mì spaghetti, tạo ra với mục đính chính là bẻ que mì ra làm đôi một cách gọn gàng. Có thể nó không giúp bạn bẻ mì trong bếp dễ dàng hơn (bạn có thể học theo ông này), nhưng sẽ giúp các nhà khoa học áp dụng được kết quả nghiên cứu việc bẻ mì lên những lĩnh vực khác.

"Sẽ thú vị lắm khi áp dụng những gì nghiên cứu được vào việc kiểm soát việc gãy của những vật liệu hai và ba chiều", nhà toán học ứng dụng vật lý Jörn Dunkel thuộc MIT nói.

Hai sinh viên là Ronald Heisser và Vishal Patil là hai người đã đề xuất nghiên cứu vấn đề này. Heisser đưa ra giả thuyết rằng sự xoắn là yếu tố ảnh hưởng lên việc gãy của mì, ban đầu đã thử vặn mì bằng tay xem kết quả ra sao. Cách thức thử nghiệm này rất hạn chế, vì vậy cậu đã dựng lên một thiết bị có thể bẻ mì bằng lực chính xác nhất có thể.

Kết quả thu được từ thiết bị bẻ mì đã cho phép Patil dựng được sơ đồ toán học để bẻ mì một cách hoàn hảo. Các nhà nghiên cứu trẻ phát hiện ra rằng vặn mì xoắn 270 độ, với vận tốc 3 milimet/giây, mì sẽ gãy làm đôi một cách gọn gàng. Mọi loại mì dù mỏng hay dày đều cho ra kết quả tương tự.

Có được điều này là do việc xoắn mì sẽ làm giảm hiệu ứng phản lại khi mì gãy, giảm sức mạnh khi sợ mì bung ra (lý do khiến mì gãy thành nhiều mảnh). Khi gãy đôi, mì sẽ xoay ngược lại chiều mà lúc đầu bị xoắn theo. Việc xoắn ngược trở lại giải phóng năng lượng, và vì sóng của việc thả xoắn đi nhanh hơn sóng của việc cong và gãy, nó sẽ giảm lượng lực tác động lên các phần của sợi mì.

Đội ngũ nghiên cứu còn phát hiện ra rằng mô hình toán học mình dựng lên có thể dự đoán xem mì sẽ gãy làm bao nhiêu phần, chứ không chỉ có thể tạo ra 2 mẩu của que mì.

Kết quả nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí khoa học PNAS.