物理學家的蛋疼研究：怎樣不灑不漏、優雅地倒茶？
大家都知道，用茶壺倒水的時候，水有時會貼著壺嘴流下來，滴到桌子上，特別糟心。
憑藉生活經驗，我們知道選一個壺嘴細長的壺，或者倒得快一點，就不容易把茶倒得到處都是了。但物理學家們怎麼能放過這個話題呢？在谷歌學術搜索「teapot effect「，可以找到近三萬篇論文，顯然不是只有英國人在關心這個話題（霧
研究茶壺的先驅
最早研究這個課題並發表了論文的人，應該是哈佛大學的Joseph Keller。最初，物理學家們（憑直覺？）認為，茶水會順著壺嘴流下來是因為表面張力，或者液體表面的附著力。但是在1957年，Joseph Keller 和同事Jean-Marc Vanden-Broeck 發表了一篇論文，將這個現象命名為「茶壺效應」（teapot effect），指出它和先前猜測的兩個因素沒什麼關係，但和大氣壓強有關。1999年，他們因為這項研究獲得了搞笑諾貝爾的物理學家。
（Joseph Keller 對茶壺是真愛，以下是他的茶壺收藏之三：
就算倒個茶
也要給出公式來！
在物理學上，茶壺效應可以解釋為「流體倒出時附著在容器壁上的現象」。2009年，法國里昂大學的Cyril Duez 等人發表了一篇論文（Beating the Teapot Effect），討論如何優雅地倒茶。他們總結出影響茶壺效應的幾個因素：壺嘴的材料、壺嘴的形狀、液體的流速、液體的潤濕性（wettability）。
1
使用超疏水材料
這是一個萬能的解決方案。只要你採用了超疏水材料，那麼不管你怎麼折騰，都能優雅地倒茶啦。
如圖，上面兩幅圖是用親水材料製成的茶壺倒茶時的樣子，下面兩幅圖用的是超疏水材料。
（圖片來自論文。）
論文中沒有提這裡用的具體是哪一種材料，我想給茶壺裡外塗上一層不粘鍋那種特氟龍塗層應該也是可以的，但那樣似乎不太好看。
2
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，倒茶的時候也更加優雅。這點也和生活經驗相符，比如粵式餐廳常見的白胖子茶壺，特別容易把茶灑得滿桌子都是……
很多玻璃茶壺會做出一個尖嘴，倒茶的時候更方便。用手沖壺泡茶似乎也不錯。
3
手腳麻利些
有些人倒茶的時候，一看茶水淌下來了，趕緊放慢速度小心翼翼地倒，結果茶水淌得更厲害。其實這時候你應該加快速度，茶水反而不淌了。
比如這樣！不信你試試！圖片：馬來西亞的拉茶大賽
論文中指出，存在一個閾值速度，一旦小於這個速度流體就會貼在容器壁上（此處超疏水材料仍然開掛）。閾值速度與流體的潤濕性、液柱的曲率有關。
4
喝奶茶
潤濕性指的是一種液體在一種固體上鋪展的能力（或者說傾向）。超疏水材料前面說過了，那麼茶這方面能做點什麼？
論文里沒有詳細討論這點，我自己設想了一下。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、黑咖啡會馬上攤開，牛奶、奶茶的液滴會「厚」一些，蜂蜜、煉奶幾乎可以形成一個半球。所以，根據生活經驗猜測，在普通人會往茶壺裡裝的飲料當中，奶茶比較不容易淌下來。
實際上，論文團隊在接受《每日郵報》的採訪時提到，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。（原話如此……然而奶茶里一般不加黃油的吧？）
大招！慎用！
最後，論文還提到的一個大招：有些材料可以用電來控制潤濕性。
比如最後這張圖，他們給茶壺覆蓋了厚厚一層C型聚對二甲苯（帕里綸），再塗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的時候，液體可以優雅地倒出來；加上300V的電壓後，液體就會貼著茶壺流下去了。
（圖片來自論文）
這樣你就得到了一個iPot，看誰不順眼就假裝不小心地把茶水潑到他腿上（啥？
一起優雅地喝茶吧！
果殼網
整天不知道在科普些啥玩意兒的果殼
我覺得你應該關注一下
本文來自果殼網，謝絕轉載
（歡迎轉發到朋友圈~）
點贊點贊點贊呀你！
※三座瘟疫之城，和一本但丁密碼
※大堡礁正遭遇嚴重危機——不過，還沒死
※茶渣、煙灰、過期牛奶你都往花盆倒，還問為什麼養啥死啥？
※秋褲能讓人失去抗寒能力？
※追蹤韓春雨事件：身為打開僵局的關鍵，仍然拒絕自證清白
TAG:果殼網 |
※物理學家的真氣是種什麼氣？
※來自物理學家的設計：一滴不灑的紅酒瓶
※不追星，怎麼學好物理？三個物理學家互粉互黑，然後。。。得諾獎了？
※一種菌就拿下胃炎胃潰瘍！生物學家的集體智慧，錯不了
※虛無縹緲的意識究竟為何物？物理學家也加入了研究隊伍
※為了尋找不可見的暗物質，物理學家將目光轉向黑暗地帶
※美物理學家竟研究得出黑洞或並不存在
※植物學家教你如何科學的葉插多肉，你做對了嗎？
※理論物理學家是份怎樣的工作？
※物理學家：宇宙和神之間存在怎樣的關係？
※世上有鬼魂嗎？物理學家：根本不存在
※心理學家：你的臉型決定了你的性格
※量子力學更怪了: 物理學家觀察到量子物質的一個新形態
※核物理學家轉行電商，居然還乾的不錯
※日本科學家新研究的黑暗料理糞肉，你敢吃嗎？
※玩了這個量子力學遊戲，你也能成為物理學家！
※科學家發現一種奇特材料，能連接經典物理學和量子物理學
※營養學家：豆腐和2種食物是「絕配」，你懂吃嗎？
※吃鞭補腎靠譜嗎？醫學家研究結果