卵を手で握っても割れないのはなぜですか?ウイルス性の挑戦の背後にある科学

皿の端で卵を割ったり、戦略的に卵を叩いたりするのは非常に簡単です。地面に落ちたり、誤って物を投げたりすると、壊れやすくなるのは言うまでもありません。私たちは皆、食料品の輸送中に一度は被害を受けたことがあります。しかし、片手で握って壊そうとすると、状況は変わります。それがあまりに多すぎて、ソーシャル ネットワーク上でバイラルな挑戦にさえなりました。

プロセスは簡単です。生卵を片手で持って力いっぱい握ります。鋭い打撃を与えることなく。もう 1 つの方法は、両手のひらの間にそれを絞ることです。いずれにせよ、それを壊すことはほとんどできません。見た目と同じくらい壊れやすい。

これには、卵の形状と素材の両方に基づいて説明があります。結局のところ、それはまだ成長中の胚を保護するための構造です。問題なく生育できるように、耐性がなければなりません。しかし、時間が来るとひよこが​​内側から壊してしまうほど壊れやすいのです。そしてこれは、カリフォルニア大学サンディエゴ校のマーク・アンドレ・マイヤーズ教授のチームが2017年に実証したように、自然が完璧に達成したものです。

卵を割るというウイルスの挑戦

最近、片手で卵を割るというチャレンジがソーシャルメディア上で広まっています。しかし、時折流行することはよくあることなので、これが初めてではありません。

そして実際には、それが伴う困難さは長年にわたって知られていました。実際、 『Phys』誌に掲載された記事の中で、マイヤーズ氏は、これが子供の頃に注目を集めた現象であるため、研究を実施することにしたと説明しました。

手で叩くよりも広い面に圧力を加えます。

時間が経つにつれて、彼はその原因の一部が 2 つの主な要因によるものであることを知りました。一方で、鶏の卵は懸垂曲線を描きます。この曲線は、チェーンやロープの両端を持って自重で落下させたときにできる曲線です。それを逆に想像すると、建築で使われる多くのアーチの形になります。たとえば、アントニ・ガウディは自分の建物にこのアーチを使用するのがとても好きでした。そしてこれはまさに、それが支える重量を均等に分散する非常に抵抗力のある曲線であるためです。

一方で、卵を手で握ると、広い面に力がかかることになります。私たちの手が占めるすべてのもの。圧力は力を表面積で割ったものに等しい。つまり、同じ力の場合、表面積が小さいほど圧力は大きくなります。そして小さいほど古いものになります。したがって、手全体を使用すると、広い表面積に力が分散されます。実際、靴を履くよりもスノーシューやスキー板を履いて雪の中を​​歩く方が良いのはこのためです。表面積が大きいほど圧力が少なく、沈み込まないからです。

マイヤーズは大人になり、生物からインスピレーションを得た材料科学者になった後、すでにこれらすべてを知っていました。しかし、私は卵がどの程度まで抵抗できるかを知りたかったのです。そこで、その理由を調査することにした。これを行うために、彼と彼のチームは、小さなウズラの卵からはるかに大きなダチョウに至るまで、数種の鳥から卵を採取しました。

これらはすべて、2 枚のゴムの間に圧力がかかる電気機械システム内に置かれていました。結果は、手で握った場合と同様でした。彼らは、この応力を受けると、引張応力として知られる応力が生成され、シェルの内側ではなく半径方向に広がることを知っていました。しかし、どの程度でしょうか？

実験の結果、彼らは、卵を割るには、殻を構成する材料である炭酸カルシウムの引張強度に相当する臨界点を超えなければならないと結論付けることができました。

それらはすべて同じではありません

この研究から得られるもう 1 つの興味深い事実は、すべての卵が同じように割るのが難しいわけではないということです。殻の強度はサイズが大きくなり厚くなるにつれて低下しますが、表面積が大きくなるため、卵を割るのに必要な力は増加します。

また、これはこの研究の一部ではなく、その直後に発表された別の研究の一部ではありますが、すべての卵が同じ形をしているわけではないことにも注意する必要があります。一般に、この引張強度はすべて保証されています。ただしバリエーションあり。たとえば、より丸い卵もあれば、より円錐形の卵もあります。丸い卵のほうが転がりやすいからです。このため、崖に営巣する鳥は一般に円錐形の鳥が多くなります。また、その形状は孵化時の熱を最適化することを目的としている可能性があるため、各鳥が一度に産む卵の数にも大きく依存します。

崖に営巣する鳥の卵は転がりやすいため丸くない。

何らかの形で卵を作る要因はたくさんあります。しかし、鶏肉の話に戻って、何が鶏肉を丈夫にしているのかを知ることは、保管と輸送の両方で、産業やスーパーマーケットで発生するあらゆる破損を回避することを目的とした対策を探すことが重要です。

最後のトリック

卵を割るのがなぜ難しいのか、私たちはすでに知っています。このウイルスの課題を克服するには、リングという小さなトリックが 1 つだけ残っています。指輪を着用すると、手の圧力は卵全体に広がりますが、非常に小さな表面で行われるため、より簡潔な指輪の圧力は卵の殻を通過します。

もちろん、それでもかなりの力を使う必要があり、卵の中身が空中に飛び出す可能性があります。そして、生卵を殻と内部の両方を扱うと、サルモネラ菌との不親切な遭遇につながる可能性があることを忘れてはなりません。

したがって、このバイラルな挑戦は良いように思えるかもしれませんが、やらないのが最善です。または、最終的にそうすることにした場合は、その後すべてをよく掃除してください。このように食品を使って遊ぶことに専念するなら、食品の安全を守るのにはほとんど役に立ちません。