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Les scientifiques du MIT résolvent un puzzle de pâtes, comment briser les spaghettis en deux

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Nous voyons ici la rupture même d'une nouille spaghetti créée à basse vitesse pendant l'expérience.

Capture d'écran vidéo de Bonnie Burton / Camaraderielimited

Quiconque cuit des pâtes sait qu'il est presque impossible de casser des nouilles de spaghetti en deux morceaux bien nets. Habituellement, au fur et à mesure que les nouilles se courbent, elles se divisent en quelques gros morceaux puis se brisent en minuscules qui tombent sur le sol de la cuisine et roulent sous le poêle.

Ces modèles inhabituels de bâtonnets de spaghettis séchés brouillent les scientifiques depuis des années. Mais maintenant, les mathématiciens du MIT se sont réunis pour résoudre le mystère des pâtes et montrer comment il est possible de briser les nouilles sèches en deux morceaux (et non deux douzaines).

Leur nouvelle étude, publiée lundi dans le journal en libre accès des Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS), montre que les chercheurs ont découvert la meilleure façon de casser les pâtes en deux parties égales.

Parmi les auteurs du document figurent deux étudiants universitaires du MIT, Ronald Heisser et Vishal Patil, le professeur de mathématiques du MIT Norbert Stoop et Emmanuel Villermaux de l'Université Aix Marseille en France.

"Comprendre et contrôler la dynamique des fractures reste l’un des principaux défis théoriques et pratiques de la science des matériaux et de la physique", expliquent les chercheurs.

Le comportement à la rupture des objets allongés et cassants tels que les fibres – ou, dans le cas présent, les pâtes – a déjà été étudié dans les années 1950 par le prix Nobel Richard Feynman.

Il a documenté que les spaghettis secs se brisent presque toujours en plus de deux morceaux quand ils sont pliés.

En 2005, les physiciens français Basile Audoly et Sébastien Neukirch de l’Université Pierre et Marie Curie ont ensuite étudié les travaux de Feynman.

Les scientifiques ont découvert lors de leurs expériences que lorsqu'un bâton est courbé uniformément des deux côtés, il se brisera près de la courbe centrale, créant une réaction ou une vibration "snap-back". Leur étude leur a valu le prix Ig Nobel 2006 en physique.

On observe ici la fracture uniforme dans une nouille de spaghetti dans des expériences et des simulations à des angles de torsion élevés.

Capture d'écran vidéo de Bonnie Burton / Camaraderielimited

Mais pour cette étude actuelle, les scientifiques du MIT ont décidé de construire une machine spécifiquement utilisée pour tordre et plier de manière contrôlée des centaines de deux types de bâtons de spaghetti – Barilla No. 5 et Barilla No. 7 (les deux ont des diamètres légèrement différents).

Chaque extrémité de la machine avait une pince qui tenait un bâton de spaghetti en place. Une pince tournait et tordait la nouille sèche de divers degrés, tandis que l'autre pince glissait vers la pince de torsion de sorte que les spaghettis se pliaient.

Les chercheurs ont découvert grâce à leurs expériences que si les spaghettis étaient tordus à 270 degrés puis pliés avec précaution et lentement à la vitesse de 0,11 pouce (3 millimètres) par seconde, ils se briseraient parfaitement en deux parties égales.

Bien que cela puisse sembler le genre d’étude dont seuls les gastronomes et les chefs se soucient, les mathématiciens pensent que leurs données pourraient aider les scientifiques à maîtriser les fractures dans d’autres matériaux en forme de spaghetti tels que les nanotubes un rapport de MIT News.

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