دانشمندان راز حرکات آکروباتیک پاپ‌کورن را کشف کردند

این تحقیق که بر پایه ویدئوهای پرسرعت انجام شده، حاکی از این است که برخلاف تصورعموم، صدای ترکیدن پاپ‌کورن به دلیل انفجار قشر داخلی از پوسته خارجی ذرت نیست. بلکه به این دلیل است که بخار آب آزادشده از دانه حفره‌های پژواکی کوچکی درون دانه ایجاد که صدای ترکیدن متساعد می‌کنند. Zea mays everta تنها نوع ذرتی است که مداوم در حال ترکیدن صدا تولید می‌کند و بدین لحاظ به عنوان پاپ‌کورن مصرف می‌شود.

هر دانه حاوی مقدار کمی آب است که با نشاسته احاطه شده است. همین‌طور که دانه داغ می‌شود، آب منبسط شده و به بخار تبدیل می‌شود و نشاسته اطراف را به آمیزه‌ای چسبناک تبدیل می‌کند. در فشار بالا و کافی، شیره نشاسته از پوسته به حالت انفجار بیرون می‌زند و سپس به سرعت خنک شده و اشکال کُرکی پاپ‌کورن را می‌سازد. این تحقیقات  مشخص کرد که قشر بیرونی دانه باید از دیگر انواع ذرت قوی‌تر و محبوس‌تر باشد تا فشار بیشتری تولید شده و شدیدتر بترکد. متخصصان این صنعت برای مدت طولانی برای پاپ‌کورنی بی‌نقص با فرمول‌ها کلنجار رفته اند. مثلا، اِمانوئل ویروت، کاندید دکترای مکانیک در پلی‌تکنیک École پاریس می‌گوید: «کارخانجات پاپ‌کورن‌سازی معین کرده‌اند که دانه پاپ‌کورن باید بین 13 تا 14.5 درصد رطوبت داشته باشد.» ویروت و همکارش آلکساندر پونومارنکو که یک محقق در CNRS گرنوبل فرانسه است، از دوربین‌های با سرعت بالا برای درک چرایی شکست شاخه‌های درختان در بادی با سرعت مشخص استفاده می‌کردند. در این میان آنها تصمیم گرفتند لنز دوربینشان را به طرف موضوعی دیگر برگردانند. ویروت می‌گوید: «ما تصمیم گرفتیم فیلمی از انفجار پاپ‌کورن بسازیم. بعد از آن به بعضی خصوصیات و مکانیک‌های زیستی پی بردیم و این کار را به عنوان سرگرمی ادامه دادیم.»

آنها مقداری پاپ‌کورن را درون مایکرو ویو گذاشتند و دما را به تدریج بالا بردند. سپس از دوربینی برای ضبط حرکت دانه استفاده کردند. با آنکه فقط 34 درصد دانه‌ها در دمای 170 درجه سانتی‌گراد ترکیدند، حدود 96 درصد آنها در دمایی کمی بالاتر یعنی 180 درجه ترکیدند. برای دریافتن چرایی این موضوع، آنها قدرت نهایی قشر بیرونی پاپ‌کورن و همچنین قطر دانه قبل و بعد انفجار را اندازه‌گیری کردند. با جمع‌بندی این اندازه‌گیری‌ها در یک معادله ساده ریاضی، آن‌ها فشاری که دانه می‌تواند تا قبل از ترکیدن متحمل شود را محاسبه کردند. این محققین دریافتند، نقطه شکست رابطه مستفیم با دما داشته، اما رابطه کمی با دیگر فاکتورها مثل هندسه دانه دارد. تیم در قدم دیگر می‌خواست تحقیق کنند که چرا پاپ‌کورن سر و صدا ایجاد می کند. با بررسی فیلم و استفاده از یک میکروفون برای ضبط سر و صدا، آن‌ها دریافتند که صدا نه در لحظه شکافتن قشر بلکه زمانی ایجاد می‌شود که بخار آب درون دانه آزاد شده و فضایی خالی درون دانه پاپ‌کورن ایجاد می‌کند و به محض افت فشار تولید بسامد می‌کند.