大家都知道，用茶壺倒水的時(shí)候，水有時(shí)會(huì)貼著壺嘴流下來(lái)，滴到桌子上，特別糟心。
憑借生活經(jīng)驗(yàn)，我們知道選一個(gè)壺嘴細(xì)長(zhǎng)的壺，或者倒得快一點(diǎn)，就不容易把茶倒得到處都是了。但物理學(xué)家們?cè)趺茨芊胚^(guò)這個(gè)話(huà)題呢?在谷歌學(xué)術(shù)搜索“teapot effect“，可以找到近三萬(wàn)篇論文，顯然不是只有英國(guó)人在關(guān)心這個(gè)話(huà)題。
研究茶壺的先驅(qū)
最早研究這個(gè)課題并發(fā)表了論文的人，應(yīng)該是哈佛大學(xué)的Joseph Keller。最初，物理學(xué)家們(憑直覺(jué)?)認(rèn)為，茶水會(huì)順著壺嘴流下來(lái)是因?yàn)楸砻鎻埩?，或者液體表面的附著力。但是在1957年，Joseph Keller和同事Jean-Marc Vanden-Broeck發(fā)表了一篇論文，將這個(gè)現(xiàn)象命名為“茶壺效應(yīng)”(teapot effect)，指出它和先前猜測(cè)的兩個(gè)因素沒(méi)什么關(guān)系，但和大氣壓強(qiáng)有關(guān)。1999年，他們因?yàn)檫@項(xiàng)研究獲得了搞笑諾貝爾的物理學(xué)家。
(Joseph Keller對(duì)茶壺是真愛(ài)，以下是他的茶壺收藏之三：
就算倒個(gè)茶，也要給出公式來(lái)!
在物理學(xué)上，茶壺效應(yīng)可以解釋為“流體倒出時(shí)附著在容器壁上的現(xiàn)象”。2009年，法國(guó)里昂大學(xué)的Cyril Duez等人發(fā)表了一篇論文(Beating the Teapot Effect)，討論如何優(yōu)雅地倒茶。他們總結(jié)出影響茶壺效應(yīng)的幾個(gè)因素：壺嘴的材料、壺嘴的形狀、液體的流速、液體的潤(rùn)濕性(wettability)。
使用超疏水材料
這是一個(gè)萬(wàn)能的解決方案。只要你采用了超疏水材料，那么不管你怎么折騰，都能優(yōu)雅地倒茶啦。
如圖，上面兩幅圖是用親水材料制成的茶壺倒茶時(shí)的樣子，下面兩幅圖用的是超疏水材料。
圖片來(lái)自論文
論文中沒(méi)有提這里用的具體是哪一種材料，我想給茶壺里外涂上一層不粘鍋那種特氟龍涂層應(yīng)該也是可以的，但那樣似乎不太好看。
壺嘴要薄、半徑要小
如果茶壺比較薄，壺嘴比較小，壺嘴邊沿的角度就更銳利，倒茶的時(shí)候也更加優(yōu)雅。這點(diǎn)也和生活經(jīng)驗(yàn)相符，比如粵式餐廳常見(jiàn)的白胖子茶壺，特別容易把茶灑得滿(mǎn)桌子都是……
很多玻璃茶壺會(huì)做出一個(gè)尖嘴，倒茶的時(shí)候更方便。用手沖壺泡茶似乎也不錯(cuò)。
手腳麻利些
有些人倒茶的時(shí)候，一看茶水淌下來(lái)了，趕緊放慢速度小心翼翼地倒，結(jié)果茶水淌得更厲害。其實(shí)這時(shí)候你應(yīng)該加快速度，茶水反而不淌了。
比如這樣!不信你試試!圖片：馬來(lái)西亞的拉茶大賽
論文中指出，存在一個(gè)閾值速度，一旦小于這個(gè)速度流體就會(huì)貼在容器壁上(此處超疏水材料仍然開(kāi)掛)。閾值速度與流體的潤(rùn)濕性、液柱的曲率有關(guān)。
喝奶茶
潤(rùn)濕性指的是一種液體在一種固體上鋪展的能力(或者說(shuō)傾向)。超疏水材料前面說(shuō)過(guò)了，那么茶這方面能做點(diǎn)什么?
論文里沒(méi)有詳細(xì)討論這點(diǎn)，我自己設(shè)想了一下。同樣大小的一滴液體滴到同樣的材料上(比如陶瓷)，茶水、果汁、黑咖啡會(huì)馬上攤開(kāi)，牛奶、奶茶的液滴會(huì)“厚”一些，蜂蜜、煉奶幾乎可以形成一個(gè)半球。所以，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)，在普通人會(huì)往茶壺里裝的飲料當(dāng)中，奶茶比較不容易淌下來(lái)。
實(shí)際上，論文團(tuán)隊(duì)在接受《每日郵報(bào)》的采訪時(shí)提到，黃油就是一種天然疏水材料，所以奶茶比較不容易附著在茶壺上。(原話(huà)如此……然而奶茶里一般不加黃油的吧?)
大招!慎用!
最后，論文還提到的一個(gè)大招：有些材料可以用電來(lái)控制潤(rùn)濕性。
比如最后這張圖，他們給茶壺覆蓋了厚厚一層C型聚對(duì)二甲苯(帕里綸)，再涂上一層疏水的含氟聚合物(AF1600)。在液體和容器之間加上電壓，電壓為0的時(shí)候，液體可以?xún)?yōu)雅地倒出來(lái);加上300V的電壓后，液體就會(huì)貼著茶壺流下去了。
這樣你就得到了一個(gè)iPot，看誰(shuí)不順眼就假裝不小心地把茶水潑到他腿上(啥?
一起優(yōu)雅地喝茶吧!
來(lái)源：果殼、學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)、北京茶世界
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