審核專家：孟夢 中國科學(xué)院物理研究所副研究員

過年期間，汽水可以說是家家戶戶必備的年貨之一了。不知道大家有沒有注意過所有汽水瓶的底部都是五瓣花的形狀？

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有人說，這就是為了少裝點(diǎn)飲料，或者是為了形狀好看，然而，事實(shí)并非如此簡單。

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追溯汽水瓶的歷史，我們發(fā)現(xiàn)，早期的汽水瓶是玻璃材質(zhì)，采用平底設(shè)計(jì)。然而，使用過程中發(fā)現(xiàn)平底的瓶子特別容易倒塌，不僅不穩(wěn)定，而且倒塌時(shí)振蕩的瓶身還容易使碳酸氣泡逸出。

為了解決這些問題，設(shè)計(jì)師們開始嘗試不同的底部形狀。

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在1978年，世界第一次出現(xiàn)PET材質(zhì)的可回收塑料瓶子，底部采用五瓣花型設(shè)計(jì)。時(shí)至今日，五瓣花形底部的塑料瓶包裝汽水仍然暢銷全國，這種設(shè)計(jì)也被證明了是最理想的選擇。

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為什么五瓣花形的瓶底更好呢？

從化學(xué)角度來看，碳酸飲料中溶解的二氧化碳極不穩(wěn)定，在經(jīng)過外部搖晃或明顯的溫度變化時(shí)，二氧化碳?xì)怏w會大量逸出，從而造成密閉的飲料瓶內(nèi)氣體體積劇烈增大，對瓶身產(chǎn)生巨大壓力。

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另外，只要你細(xì)心觀察就一定會發(fā)現(xiàn)，塑料包裝的汽水瓶瓶底通常印刷有“PET”的材料標(biāo)注。與玻璃材料相比，PET材料硬度很低，受強(qiáng)壓會更容易發(fā)生破裂或爆炸，有很大的安全隱患。所以瓶內(nèi)壓力要通過凹入式設(shè)計(jì)和拉長筋結(jié)構(gòu)在瓶底分散平衡。

根據(jù)物理公式F=PS，五個(gè)凸起的結(jié)構(gòu)可以將外部施加的壓力（F）分散到更大的表面積（S）上，從而降低了單位面積上的壓力（P），減輕了瓶底的壓力負(fù)荷，使得汽水瓶在外力搬運(yùn)或者人為搖晃時(shí)可以更加穩(wěn)定，不容易爆瓶或者漏氣，從而延長汽水的保質(zhì)期。

并且塑料瓶就算是在寒冷的冬季橫跨南北，運(yùn)輸過程中溫差巨大的情況下也不會影響瓶身的堅(jiān)固。

當(dāng)然，五瓣花形的底座從力學(xué)角度上分析也能看出具有更穩(wěn)定的放置效果，我們在數(shù)學(xué)課上一定學(xué)過:“三角形具有穩(wěn)定性”。五瓣花狀底部的凹槽就形成了一個(gè)個(gè)向內(nèi)凹的三角形結(jié)構(gòu)，從而使瓶身更加穩(wěn)固，減少意外滑動(dòng)或傾倒的可能性。

在貨物運(yùn)輸時(shí)，這樣的特點(diǎn)更是給運(yùn)輸工作人員帶來了極大的便利，大量貨物在運(yùn)輸時(shí)可以保持穩(wěn)固不坍塌，保證了安全。

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當(dāng)然，美觀效果占有一少部分的因素，但是為了少裝點(diǎn)飲料就純屬是無稽之談了。因?yàn)槊恳环N飲料都有特定規(guī)格的容量，商家在灌裝的時(shí)候必須嚴(yán)格控制在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)誤差范圍內(nèi)，絕對不會因?yàn)槠康椎陌枷菥蜁倒p料的。況且五瓣花形的瓶底還增加了瓶身的表面積，比起平底設(shè)計(jì)的瓶子應(yīng)該是有了更高的生產(chǎn)成本，而不是縮減生產(chǎn)成本。

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不同包裝口感不同

除了塑料瓶包裝的汽水，生活中我們也經(jīng)常能見到易拉罐包裝的聽裝汽水。碳酸飲料的忠實(shí)愛好者應(yīng)該會發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)問題：聽裝汽水要比塑料瓶裝汽水喝起來氣更足一些。為什么不同的包裝會產(chǎn)生不同的口感？

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要回答這個(gè)疑問，我們可以從封閉方式來解釋。

玻璃（主要為二氧化硅）的分子結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定，質(zhì)地非常緊密，縱使二氧化碳分子身形微小，也很難穿越重重阻礙逃逸出去，喝到嘴里的“氣兒”最足；

易拉罐的基本材質(zhì)是金屬鋁，密封性也很不錯(cuò)，能在較長的存儲時(shí)間內(nèi)維持碳酸飲料的含氣量，保持飲用時(shí)氣泡在舌頭上炸裂的刺激感；

塑料瓶的PET材料實(shí)際上是聚對苯二甲酸乙醇酯，這是一種高分子材料，它的分子是一個(gè)巨大且復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以氣密性比前兩者更差。

當(dāng)然，剛出廠的兩種包裝味道差異不大，但是存放時(shí)間越久，三者的含氣量差距就會不斷拉大，自然喝起來感覺不一樣啦。

總之，汽水瓶底部選擇五瓣花形狀既滿足了功能性需求，還兼顧了美感、安全性和便利性等多個(gè)方面的考量。下次當(dāng)你購買可樂時(shí)，也不妨嘗試一下不同的包裝方式，體驗(yàn)一下其中的差異，或許會給你帶來意想不到的驚喜。