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成都两本科男生破解巧克力的秘密 登上欧洲顶尖物理杂志
时间:2017-05-14 09:34   来源:成都商报   责任编辑:毛青青

川北在线核心提示:原标题:成都两本科男生破解巧克力的秘密 登上欧洲顶尖物理杂志 24℃的巧克力是固态,升温至37℃时完全融化。然而,融化后的巧克力再降温至24℃时却不能凝固,这是为什么?日前,电子科技大学两名学生,用巧克力和乒乓球设计了一个简单的实验,破解了巧克力相变中的滞


    原标题:成都两本科男生破解巧克力的秘密 登上欧洲顶尖物理杂志

    24℃的巧克力是固态,升温至37℃时完全融化。然而,融化后的巧克力再降温至24℃时却不能凝固,这是为什么?日前,电子科技大学两名学生,用巧克力和乒乓球设计了一个简单的实验,破解了巧克力“相变”中的“滞后现象”。而这一现象,对于巧克力行业的生产来说影响不小,不仅会影响巧克力的保存,还会影响其口感。

    为了揭开秘密,两位男生先后“熬”掉20盒巧克力,成功实验后,又修改了40多遍论文,最终以《巧克力相变中的滞后》这篇论文,成功入选SCI教学期刊《欧洲物理杂志》2016年度Highlights(相当于年度优秀论文汇总)。据了解,每年在该期刊上发表的来自中国的论文不超过10篇,本科生论文更是凤毛麟角。

666!电子科大2本科男破解巧克力秘密 登上欧洲顶尖物理杂志

    ▲左:任瑞龙 右:逯群峰

   巧克力的秘密

    巧克力在24℃时是固态,但将巧克力升温至37℃时,它完全融化。然而,当完全融化的巧克力从37℃降温到24℃时却没有凝固,要继续降温到10℃左右才凝固。这一现象到底是什么原理?

    其实,这是一个日常现象,大家已经司空见惯了。但是,这些年,却没人用科学的方法将这一现象还原并给以合理的解释。但是,电子科技大学两名男生(现在已经研一),就因为在大二时,设计了一个简单又巧妙的实验,就解开了巧克力“相变”中的“滞后现象”秘密。

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  事情要从2014年说起,当时,该校应用物理专业的任瑞龙和逯群峰共同参加2014年中国大学生物理学术竞赛,在竞赛中放弃了一道题,内容是“巧克力相变中的滞后”。“当时我们解这道题没有理论支持,仅仅只有实验,因此只得了很低的分数。”任瑞龙回忆,由于比赛的时间和场地限制,没有太多时间研究,而且找不到理论支撑。比赛结束后,他和逯群峰就开始着手研究这一难题,“高难度和趣味性激发了我们的斗志”。
 
  一个月“熬”掉20盒巧克力 破解巧克力“相变”中“滞后现象”
 
  为了寻找“巧克力相变中的滞后”的理论依据,任瑞龙和逯群峰花了大量的时间和精力在实验上。任瑞龙说:“一个月内,我们‘熬’掉了20多盒巧克力。这个实验看似简单,却很耗时,几乎半天的时间才能出一组数据。”
 
  而他们的实验器材也异常简单,仅用了巧克力、乒乓球、恒温水浴箱等常见器具。他们设计了一个简单的实验装置:把加热融化后的巧克力放入培养皿里,敷平表面后放入冰箱里凝固,作为样本。然后,取一个乒乓球,用针管注满水,作为“测量仪器”。

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  通过观察乒乓球逐渐融化在巧克力上压出的凹槽和变化时的温度,测量乒乓球沾到巧克力圆形区域的直径。经过反复的实验对比后,他们最终选用唯象理论进行解释,即跳出对微观细节的讨论。从宏观层面进行研究,通过建立平方反比关系,把实验变量与理论模型参数紧密联系起来,使实验曲线与理论曲线更好的吻合,从而得到巧克力滞后现象的唯象解释。
 
  任瑞龙说:“简单来说,我们通过设计的一个巧妙的实验,破解了巧克力‘相变’中的‘滞后现象’。而这一现象,对于巧克力行业来说,不仅会影响巧克力的保存,还会影响其口感。”
 
  论文前后修改40个版本 本科小伙的论文登上《欧洲物理杂志》
 
  2015年3月,在指导老师滕保华的鼓励和帮助下,他们开始着手撰写研究论文。由于要兼顾日常课业,论文的撰写,他们只能课余挤时间做,每周末从下午1点到晚上8点左右,坐在教研室里推敲修改。最终,论文在经历了40多遍修改后出炉。2015年12月9日,论文在《欧洲物理杂志》上发表。
 
  666!电子科大2本科男破解巧克力秘密 登上欧洲顶尖物理杂志
 
  “我还记得论文发表当天,我和任瑞龙买了啤酒和小吃,在寝室小小庆祝了一番”。逯群峰认为,多亏老师滕保华无数次的鼓励,才会有他们今天的成绩,“在实验过程中,我们想过无数次放弃。但最终还是因为对学术研究的态度,我们才坚持下来。”本科毕业后,任瑞龙和逯群峰都留在学校继续读研,回想起那段经历,他们说:“有这样一段经历,本科,不遗憾了。”
 
  记者从川内高校了解到,《欧洲物理杂志》是国际公认的物理教学研究高水平期刊之一,也是为数不多的被SCI收录的教学研究高水平期刊之一。据了解,每年在该期刊上发表的来自中国的论文不超过10篇。而Highlights文章(类似报纸的亮点文章),需经《欧洲物理杂志》刊登后被所有的《欧洲物理杂志》讨论组和外界所有同行审核并得到相当的认可后,才能进入榜单,是一种非常难得的极高荣誉。
 
  成都商报客户端记者 赵雨欣 图片由受访者提供

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