打鸡蛋可以说是烹饪中最常见也最基础的一个步骤。但称得上完美的打鸡蛋过程就是要蛋壳瞬间破碎,让蛋清一点不洒地都流到碗里(错误的打鸡蛋方式,则会弄得满手都是)。幸运的是,科学家们为此制定了一套完美的打鸡蛋方式。
要在蛋上形成一个完美的裂缝,你就需要知道这个裂缝应该出现在哪里、用多大的力量能形成这个裂缝。杜克大学材料科学家Volker Blum认为:“你应该在蛋的最平坦的地方制造出这个裂缝——也就是鸡蛋的中间位置。”
像所有其他物体一样,蛋壳也存在断裂点,当外力超过这个极限点时,它们就会发生断裂,而蛋壳中心处的“断裂极限点”最小。美国西北大学的机械工程师Sinan Keten说,鸡蛋中心区域最为平坦,断裂点也就最低。相反,蛋的顶部和底部因为它们具有最大的曲率,也就最难破裂。
想象一座拱形桥:它的设计是一个偏向于凸起的结构,而不是扁平的。这样的拱形设计可以承受更重的载荷而不会发生断裂——因为它能将载荷均匀分配。鸡蛋也是如此,如果你在鸡蛋的两端将其握住并用力挤压,就会发现:无论你用多大力气,都不能捏碎鸡蛋,这是因为蛋壳的曲线形状均匀地分配了你施加的压力。
知道鸡蛋破裂的最佳位置后,你要做的就是快速形成裂缝,并且尺寸要足够大——大到你的拇指可以穿过。根据断裂力学,一旦你让受力的物体出现一个裂缝,这个裂缝就会逐渐扩展,直到力量大到可以让裂纹超过其临界长度。确切地说,你敲击的作用力让裂纹达到了自身的断裂点。而满足临界条件后,只需继续用力,裂纹就会迅速增长,最终让蛋壳完全破碎。
假设你在一个表面结冰的池塘上行走:注意脚下的裂缝,它们的形成和打鸡蛋的原理是一样的。一旦达到冰块的临界裂纹长度,你就会从冰上掉下去。
因此,为了在蛋壳开裂后成功打开鸡蛋,你只需在蛋壳上形成的裂缝边缘位置继续施力,使裂纹继续扩张。你可以在鸡蛋壳两端位置向两侧用力拉扯,使蛋壳上的裂纹逐渐扩大,最终破裂两半。借助着断裂力学,一个干净且快速的打鸡蛋工作就大功告成了。
原文来自《科技生活》周刊
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