Không chỉ là một nghiên cứu để thỏa mãn sự tò mò, mà còn có thể ứng dụng dữ liệu vào việc phát triển exoskeleton cơ!
Cơm rang không chỉ là một món ăn phổ biến mà còn là nguồn sống của nhiều người. Một đĩa cơm rang ngon là sự kết hợp hoàn hảo giữa hóa học và vật lý.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Georgia đã tạo ra một mô hình động lực học của chảo cơm rang để tìm hiểu cách rang cơm sao cho đẹp và không bị cháy.

Đây là một nghiên cứu rất thú vị và có ích, tương tự như những nghiên cứu khác mà nhóm này đã thực hiện trước đó.
Từ khi nghiên cứu về bè kiến lửa, giáo sư Hu và học trò của ông, Hungtang Ko, đã phát hiện ra rằng cả hai đều quan tâm đến khía cạnh vật lý của các món ăn, đặc biệt là cơm rang Châu Á.
Theo tác giả của nghiên cứu, việc lắc chảo trên bếp giúp cơm rang có màu nâu đẹp mắt và không bị cháy. Quá trình rang cơm tạo ra phản ứng Maillard, làm cho cơm có màu nâu và thơm ngon.

Lắc chảo khi rang cơm không phải là công việc dễ dàng, có thể gây mỏi cánh tay cho đầu bếp; một khảo sát cho thấy có tới 64% đầu bếp Trung Hoa gặp phải đau vai kéo dài, cùng nhiều vấn đề sức khỏe khác. Hai nhà nghiên cứu Hu và Ko hy vọng rằng việc hiểu rõ về yếu tố vật lý trong việc lắc chảo sẽ giúp giảm thiểu chấn thương cho đầu bếp.
Trong hai mùa hè 2018 và 2019, hai nhà nghiên cứu đã quay lại quá trình rang cơm của 5 đầu bếp làm việc tại các nhà hàng cơm rang ở Đài Loan và Trung Quốc, dựa vào thước phim để xác định tần suất lắc chảo. Trung bình, mất khoảng 2 phút để chuẩn bị một đĩa cơm rang, và cần khoảng 276 lần lắc chảo trong một lần rang, mỗi lần kéo dài khoảng ⅓ giây.
Kết quả sơ bộ của nghiên cứu được công bố tại buổi gặp mặt năm 2018 của Ban Động lực Dung dịch thuộc Hội đồng Vật lý Hoa Kỳ, và đã được nói rõ trong báo cáo khoa học vừa được công bố. Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc xây dựng mô hình di chuyển của chảo, tương tự như quả lắc đôi, vì đầu bếp thường không nhấc chảo cơm ra khỏi bếp nhiều, mà luôn giữ một điểm tiếp xúc để chảo trượt qua.


Mô hình của họ dự đoán được hành trình của cơm dựa trên ba yếu tố: sự đối xứng của cơm, độ cao cơm bay lên và góc nghiêng của chảo.
Theo nghiên cứu, quá trình lắc chảo có hai giai đoạn chính: đẩy chảo về phía trước và xoay chảo theo chiều kim đồng hồ để bắt cơm rơi, rồi rút chảo về và xoay chảo ngược chiều kim đồng hồ để tung cơm lên.
Chảo cơm di chuyển chủ yếu là sang hai bên, và bập bênh khi nửa trái nghiêng cao theo chiều kim đồng hồ, nửa phải nghiêng cao ngược chiều kim đồng hồ. Sử dụng kiềng trên bếp làm điểm tựa cho chuyển động bập bênh của chảo là yếu tố quan trọng.
Đầu bếp cần đảm bảo cơm liên tục rời khỏi chảo để nguội, bởi chảo có thể đạt nhiệt độ lên đến 1.200 độ C. Điều này giúp cơm có màu nâu đẹp mắt mà không bị cháy đen.

Theo phân tích của họ, Hu và Ko khuyên đầu bếp nên tăng cường lắc chảo và tăng thời gian nghỉ giữa hai động tác tung cơm và đỡ cơm. Điều này giúp cơm bay lên cao hơn, trộn đều hơn và cho cơm nguội đi.
Mô hình toán học về chảo cơm không chỉ là sự tò mò, nó còn có thể áp dụng cho việc thiết kế robot. Một mục tiêu của nhóm là tạo ra exoskeleton để giảm chấn thương vai cho đầu bếp.
Máy móc đã lâu đã giúp các đầu bếp làm những việc như thái hành, rán, lật bánh. Vậy nên việc tạo ra robot rang cơm không phải là điều xa lạ tại Châu Á.
Mặc dù đã có những nỗ lực tạo ra robot rang cơm, nhưng chưa có robot nào có thể trộn cơm bay trong không khí một cách điệu nghệ như người thật.
Liệu nghiên cứu này có thay đổi điều đó không?