Фізики з Франції вивчили механізми, що відповідають за утворення квіток із сиру тет-де-муан, коли його сервірують, зіскоблюючи тонкий верхній шар. Головним фактором, який вплинув на зміну просторової метрики, став коефіцієнт тертя, що продемонстрував плавну зміну вздовж радіусу сирної голови. При цьому енергія руйнування виявилася досить великою та забезпечила перехід до режиму пластичного зсуву. Автори роботи зазначили, що їх результати можуть принести користь для контролю морфогенезу під час різання металу. Дослідження опубліковано в Physical Review Letters.
Традиційна подача сиру тет-де-муан має такий вигляд: голову нанизують на сталевий стрижень, закріплений у центрі дерев'яної платформи, а на самому стрижні встановлюють лезо — така кулінарна установка називається жироль (la girolle). Під час обертання сиру ніж зіскаблює тонкий шар, перетворюючи його на зморшкуваті листи – своєрідні квіти. Подібна подача має не тільки естетичний, а й практичний зміст, оскільки велике співвідношення між площею шматочка та його об'ємом посилює аромат сиру, а також робить текстуру більш ніжною.
З погляду фізики найцікавіше тут — перетворення плоскої поверхні без викривлень на зморшкуваті структури з характерною геометрією. Схожий ефект у пелюсток троянд дослідники пояснили тим, що кривизна об'єкта не дозволила пелюсткам уміститися у тривимірному евклідовому просторі. А при розриві тонких пластикових листів причина виявилася іншою: незворотне пластичне розтягнення різко збільшило довжину ліній, паралельних кордону, коли вони наблизилися до вільного краю. Проте ніхто досі не з'ясував, який фізичний механізм відповідає за утворення сирних квіток.
Маттео Чіккотті (Matteo Ciccotti) з Університету Сорбони спільно з колегами з Франції з'ясував, що хвиляста структура сирного листя виникає в результаті зміни коефіцієнта тертя по радіусу сирної голови.
Для цього фізики зібрали жироль з постійною швидкістю обертання 1,14 радіана в секунду та контрольованою силою тиску при контакті леза та матеріалу. Щоб результати були відтворені, дослідники використовували сир однієї й тієї марки віком від трьох до шести місяців, придбаний в єдиного продавця. Спочатку вчені виміряли, як змінилася довжина зовнішньої дуги сирної квітки в порівнянні з довжиною дуги до зішкрібання: з цією метою фізики відзначили на сирі дві прямі радіальні лінії, що утворюють кут 15 градусів. Крім цього, вчені визначили модуль Юнга, межу плинності, коефіцієнт тертя між сиром та лезом, а також енергію руйнування залежно від відстані до краю.
У результаті відношення довжини дуги у сирної квітки і сиру до відділення ножем показало нелінійне падіння при наближенні до центру голови: спочатку цей параметр змінився приблизно з 0,8 до 0,4 при зменшенні відстані від краю з нуля до десяти міліметрів, а потім став константою в районі 0,3-0,4 одиниць. По-перше, відстань 10 міліметрів від краю, при якому виміряне ставлення вийшло на плато, збіглося з товщиною прикордонного шару сиру, на який впливає процес сушіння. По-друге, вигнутість країв стала наслідком зміни просторової метрики, оскільки в іншому випадку (якби відношення довжин дуг падало на всьому радіусі голови) сирні квітки мали б нульову гаусову кривизну і залишилися б плоскими.
Вчені пов'язали трансформацію просторової метрики з коефіцієнтом тертя, який продемонстрував плавну зміну вздовж радіусу сирної голови: через помітний градієнт лезо по-різному деформувало верхній шар сиру. При цьому решта механічних властивостей — модуль Юнга, межа плинності та енергія руйнування, практично не вплинули на формування квіток. У той же час енергія руйнування стала важливим фактором, але з іншої причини: вона виявилася досить великою, щоб викликати перехід до режиму пластичного зсуву, без якого не відбулася зміна просторової метрики. Автори роботи також зазначили, що їхні результати стануть корисними при різанні металу — за допомогою контрольованого коефіцієнта тертя між лезом і матеріалом можна досягти стружки необхідної форми.
Фізики не вперше досліджують очевидні на перший погляд механічні властивості їжі: наприклад, ми вже писали про те, як експериментатори піддали печиво Oreo лабораторному випробуванню на скручування.
