Pengepakan Permen M & M

Pengepakan Permen  M & M

Biasanya kita berpikir tentang para ilmuwan yang berurusan dengan esoterik dan bahan beracun, tetapi terkadang mereka membuat kami terkejut. Misalnya, para ilmuwan di beberapa universitas bergengsi akhir-akhir ini menunjukkan banyak minat pada permen M & M. 

 

Untuk menghargai minat para ilmuwan terhadap M & M, kita harus pertimbangkan pentingnya mengemasi atom, molekul, atau mikrokristal dalam memahami struktur zat padat. Penggunaan ruang yang paling efisien adalah kemasan terjejal rapat yang homogen, di mana 74% ruang ditempati oleh bola dan 26% ruang dibiarkan kosong. Meskipun strukturnya sebagian besar logam murni dapat dijelaskan dengan teori terjejal rapat, sebagian besar zat lain (seperti banyak campuran dan keramik) terdiri dari susunan acak partikel mikroskopis. Untuk alasan ini, menarik untuk mempelajari bagaimana objek-objek semacam itu tersusun secara acak.

 

Ketika bentuk homogen (seperti kelereng) dituangkan ke dalam wadah besar, menghasilkan pengepakan acak dari bola dengan hanya 64% dari ruang yang ditempati oleh kelereng. Jadi sangat mengejutkan ketika kimiawan Princeton University Salvatore Torquato dan rekan-rekannya di Universitas Cornell dan North Carolina menemukan ketika permen M & M berbentuk ellipsoidal dituangkan ke dalamnya sebuah wadah besar, permen menempati 73,5% dari ruang yang tersedia. Dengan kata lain, M & M yang dikemas secara acak menempati ruang dengan efisiensi hampir sama dengan yang paling dekat dikemas bidang lakukan.  

 

Mengapa ellipsoid yang dikemas secara acak menempati ruang jauh lebih efisien daripada bola yang dikemas secara acak? Para ilmuwan berspekulasi bahwa karena ellipsoid dapat berujung dan berputar dengan cara yang tidak dapat dilakukan oleh bola, mereka dapat terkemas lebih dekat ke tetangga mereka. Menurut Torquato, hasil ini penting karena dapat membantu kami lebih memahami sifat bahan yang tidak teratur mulai dari bubuk hingga gelas padat. Dia juga mengatakan bahwa permen M & M menjadi sampel uji yang ideal karena mereka murah dan seragam dan "Anda bisa memakanya sesudah bereksperimen"

 

John Mc Murry, General Chemistry, 4th Edition

Zhumdahl, Chemistry, 8th Edition