“重新发明轮子”这句话通常意味着有人在浪费时间和精力去修补一件本来好好的东西。对于重新发明吸管这件事,也可以这么说,麦当劳半开玩笑地就这么做了,推出了新的 STRAW(反向轴向抽出吸管)。
2 月 24 日,这家快餐巨头将在全国部分地区免费发放 2,000 根 J 形、带孔吸管,它们只有一个用途:
“这根吸管除了让你喝到两种不同分层的奶昔之外,没有任何其他用途,”流体力学专家 Nicole Sharp 说。她经营着一个名为 F**k Yeah Fluid Dynamics 的博客,展示了我们周围流体流动的美妙例子,所以我们联系了她,听听她对这款新吸管设计的看法。
“我和我住在一起的朋友——他是一位麻省理工学院的教授——看了麦当劳的视频,笑了很多,”她说。
这似乎是主要目的。麦当劳在一份新闻稿中承认,这是一种“完全不必要的重新发明”,是专为他们新款奶昔设计的——一种分层巧克力和薄荷口味的混合饮品。
不过,我们《Popular Science》的许多人都是回归科学的,所以商业编辑 Billy Cadden 和我决定亲自测试一下。
为什么不直接用直吸管?
我们先说清楚一点:如果你想让顾客一次品尝到两种口味,最实际的做法就是将这两种口味混合在一起。但如果这样做会产生难看的棕绿色——或者你想引起媒体的轰动——另一种选择就是将这两种口味分层叠加。非常时尚!
现在,一根普通的、老式的、末端只有一个小孔的吸管,将无法让你一次品尝到这两种分层。那么品牌该怎么办呢?找来一些火箭科学家和机器人工程师来设计一种新的餐具,可以在人们饮用时将这两种口味混合在一起。(因为,再说一遍,用勺子搅拌东西太简单了。)
火箭科学家们大概也知道,一根两端都有孔的直吸管效果不会太好。如果你试过用一根有孔的吸管,你就会明白为什么了,Sharp 说。“它能正常工作,直到顶部那个孔暴露出来——那样你就只能吸到空气了。”
J 形设计的绝妙之处在于,最靠近吸管口的那个孔位于杯子的最底部,所以它应该始终能吸到奶昔美味的底层。同时,短臂上的孔会同时从顶层吸取,让你在不吸入空气的情况下同时品尝到两种口味。理论上是这样。
此外,较长的 J 形吸管提供了更长的距离让风味混合,Sharp 说。
吸管界的 iPhone
我们当地麦当劳的员工围过来欣赏我们的吸管。我不知道 Billy 是怎么想的,但我觉得把它从盒子里滑出来,就像发布新款 iPhone 一样,引来人群的赞叹和好奇,感觉很酷。
我们让收银员做了两杯奶昔:一杯是分层的巧克力和薄荷,用来测试 J 形吸管,另一杯是用勺子将巧克力和薄荷混合在一起——我们用老式的直吸管品尝了后者。我们想看看分层奶昔(以及因此产生的吸管)是否有意义。我们猜测是没什么意义的。
Billy,他比我稍微能忍受乳糖不耐受一点,充当了实验对象。这是我们的科学报告:
“需要更强的吸力。”
首先,实验对象从分层奶昔开始,薄荷在底部,巧克力在顶部。第一反应:“好吃。”第二反应:“比我想象的要薄荷味重很多。我不知道上面的孔(位于巧克力层)工作得是否和底部的孔(在薄荷层)一样好。”
实验对象报告说,在最初的几口中,他尝到了大约 80% 的薄荷味和 20% 的巧克力味。这离 Micky D(麦当劳的昵称)的目标 50/50 的比例还差得很远。对于喜欢薄荷味的顾客来说,这可能很受欢迎。然而,我们的实验对象更喜欢混合奶昔,其中薄荷味大约占 40%,巧克力味占 60%。
随着时间的推移,分层奶昔开始融化和混合,味道开始变得与混合奶昔相似。
从测试开始,“用 J 形吸管喝起来要费力得多,”我们的实验对象报告。“需要更强的吸力。”这可能是因为 J 形吸管更长,这意味着奶昔与吸管壁的接触面积更大,根据 Sharp 的说法,这会增加摩擦力。
当奶昔液面低于吸管短臂上第一组孔时,情况很快就变得糟糕起来。当实验对象试图继续饮用时,吸管发出空洞的啜饮声,仿佛他试图吸完奶昔的最后一点残渣,尽管杯子里还剩下大约一半的奶昔。
让奶昔稍微融化后,实验对象再次尝试,但徒劳无功。最终,他放弃了,用了一根普通的直吸管喝完了奶昔,实验结束。
为什么没用?
你可能会认为,因为最靠近吸管口的那个孔埋在奶昔里,即使短臂上的孔暴露在空气中,你仍然可以喝到一口糖。但显然还有其他原因。Sharp 对 STRAW 为什么会失败有一个假设,但她警告说她还没有进行过测试。
她怀疑吸管中可能形成了 Saffman-Taylor 不稳定性。本质上,这是一种粘性较低的流体(如空气)侵入粘性较高的流体(如奶昔)的现象。基本上,空气可能比奶昔更快地到达嘴边,因为它更容易流动。
结论和讨论
如果 J 形吸管能正常工作,它将允许你确定分层奶昔的最佳风味比例。想要更多薄荷味?将吸管移到薄荷层更多的地方。或者,你的奶昔风味也可以随着你消耗一个分层比另一个更快而演变。
然而,在实际操作中,吸管未能实现风味的均匀混合,并且在奶昔喝到约三分之二时就停止工作了。我们的实验只有一个样本。需要更多的研究和更多的奶昔来确定这种设计的有效性。