每个摊煎饼的大妈，都是隐藏的流体力学专家

聂龙

【适用话题】理论与实践 生活中的物理 科技改变生活

摊饼其实并不简单

新西兰坎特伯雷大学的马修·塞利尔和法国巴黎综合理工学院的爱德华·布乔都是物理学教授，也是经常相互联系的同行，而且他们都非常喜欢印度的煎饼果子——一种较大且薄的鸡蛋摊饼，可以说到了无“果”不欢的地步。有一天，塞利尔的妻子嘲讽了他，说尽管他是物理学家，却没办法用物理学来摊煎饼果子。或许因为在自己的专业领域受到了挑战，塞利尔于是找到布乔，合计用物理学的实验方法，来找出能摊出好煎饼果子的物理规律。

首先，他们需要给完美的煎饼果子下一个可以观察到的定义：分布均匀、薄厚适宜、形状可观和没有破漏。说起来容易做起来难，面糊在加热的过程中黏度会增加，如果用随便的招式摊，在面糊流到正确的位置之前可能就会因为黏度太高而定住了。接下来，他們就使用计算机来模拟两种方案。第―种叫作蒙特卡洛方法。简单些讲，这是―种尽可能地把所有因素及其组合考虑在内，然后利用计算机模拟出最佳组合的方法。两位物理学家把面糊黏度、面糊密度、锅倾斜时的角度和锅的半径等10个参数代入了蒙特卡洛方法当中。这个方法的计算量是巨大的，不过利用蒙特卡洛方法摊的煎饼果子的均匀度确实提高了4O%。

可这还是不够好，于是他们转向另一个叫作最优控制理论的方案。在这个方案里，塞利尔和布乔只需要考虑少数几个关键参数就可以，例如倾斜锅的角度和倾斜速度等。同样计算机也模拟出了最佳摊饼公式：往锅中心倒足量的面糊，然后按照设定的方向顺序摊开。结果显示，用这个摊饼公式摊出的煎饼果子的均匀度比自然流动的要高83%。

第二种最佳摊饼公式及其背后的原理称为重力驱动液膜的最佳控制。下面我们就来看看重力驱动液膜的最佳控制还有哪些应用吧。

煎饼、手机和火箭皆可“摊”

除了用来摊煎饼，重力驱动液膜的最佳控制还可以用在高科技领域，例如给手机显示器或半导体涂膜。手机显示器或半导体等材料总是需要涂一层具有保护作用（例如耐高温、耐磨）的膜。以往，科学家主要用刮片涂层、旋转涂覆或化学气相沉积三种方式来给这些材料涂膜。然而这三种方法都有各自的局限性，例如刮片涂层需要额外的刮片，而且有可能损害材料表面。

由于重力驱动液膜的最佳控制是利用重力来涂膜，因此它不需要额外的零部件，也不会损害材料。科学家只需要像摊煎饼那样，在手机显示器或半导体上利用重力把涂液摊开即可。如今科学家还在实验室里研究怎样利用重力驱动液膜的最佳控制来给火箭或航天飞机涂耐高温的膜，毕竟它们的外壳是弯曲的。谁能想到，对美好早餐的追求也能推动工程技术的进步呢？

（老奢摘自《大科技·科学之谜》2021年10月）

【素材分析】万万让人没有想到的是，摊个煎饼果子，居然能摊到手机和火箭这些高大上的研发工程上。正可谓“世事洞明皆学问”，生活中很多不经意的事情，只要结合理论去钻研，就能钻研出精彩，钻研出智慧。

【速用名言】

1.千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。——唐代著名诗人 刘禹锡

2.不下决心培养思考的人，便失去了生活中的最大乐趣。——美国发明家 爱迪生