Se vuoi sapere come versare la pinta perfetta o creare l'ultima tazza di caffè, allora hai davvero bisogno di un matematico.

Potrebbe non essere la scelta più ovvia, ma le grandi aziende sono sempre più consapevoli di poter risolvere enigmi e migliorare i propri prodotti rivolgendosi a specialisti nella fiorente disciplina nota come matematica industriale. Includono William Lee, professore di recente nomina in materia presso l'Università di Huddersfield.

Due dei suoi progetti di ricerca più importanti sono stati avviati dal gigante delle bevande Diageo - che voleva che il professor Lee studiasse lo strano comportamento delle bolle in un bicchiere di Guinness - e dal conglomerato di prodotti elettrici Philips, che ha commissionato una ricerca su come ottenere i migliori risultati dalle macchine da caffè filtro.

Ha inoltre svolto attività di ricerca per importanti aziende in settori che includono prodotti farmaceutici, utilizzando la matematica per indagare su argomenti come la malattia arteriosa.

La ricerca sulle bolle di Guinness ha suscitato un diffuso interesse da parte dei media negli ultimi anni e si è guadagnato consensi spensierati come l'Economist Babbage Award per Bizarre Boffinry. Ma ha anche dimostrato di essere altamente produttivo a livello accademico, con conseguente sequenza di articoli scientifici. L'ultima è Sinking Bubbles in Stout Beers, pubblicato da Giornale americano di fisica .

È stato mentre il professor Lee lavorava all'Università di Limerick che gli è stato chiesto di indagare sul comportamento controintuitivo delle bolle in un bicchiere di Guinness:affondano piuttosto che salire. Dopo simulazioni ed esperimenti, che ha completato dopo il trasferimento all'Università di Portsmouth, fu deciso che la forma del bicchiere, con le sue pareti inclinate, era il fattore determinante.

L'ultimo articolo descrive come è stato utilizzato un modello matematico, che fornisce maggiore attenzione rispetto alla simulazione al computer, per fornire una prova conclusiva.

"La gente pensa che il bicchiere Guinness sia progettato per ottimizzare il tempo di assestamento, " ha detto il professor Lee. "Ma ora abbiamo una migliore comprensione della teoria dietro di esso, potremmo essere in grado di creare un bicchiere ancora migliore in modo che si depositi più velocemente. Sfortunatamente, la forma ideale sarebbe quella di un gigantesco bicchiere da cocktail!"

Idee matematiche

Il professor Lee fu attratto dalla matematica industriale quando si rese conto del potenziale di ricerca che offriva. All'Università di Limerick - dove rimane professore a contratto - ha fondato la sua unità di matematica industriale, che svolge attività di consulenza in modellistica matematica e statistica per l'industria. All'Università di Huddersfield, sta istituendo un Istituto per la matematica e la scienza dei dati.

"Ci sono due posti fondamentali in cui puoi cercare nuove idee matematiche, " ha detto il professor Lee. "Uno sta solo scavando più a fondo nella matematica esistente e l'altro è uscire e cercare nuovi fenomeni, e l'industria ne è piena".

"È molto più gratificante lavorare su un problema in cui sai che qualcuno è interessato alla soluzione!"

Specialisti in matematica industriale tengono gruppi di studio che assomigliano a conferenze accademiche, ma invitare anche le figure del settore a venire a presentare i loro problemi. È così che il professor Lee e i suoi collaboratori sono stati arruolati per la prima volta da Diageo per lavorare su questioni relative alle bollicine nelle stout e al servizio di Guinness.

È stato anche il punto di contatto per un altro filone di alto profilo della ricerca del professor Lee:la ricerca di una tazza di caffè perfetta dalle macchine filtro prodotte da Philips. Il risultato è stato un modello matematico della preparazione del caffè che potrebbe essere utilizzato per aiutare la progettazione delle macchine. Ci sono state anche scoperte significative sui processi mediante i quali il caffè viene estratto dai chicchi.

Ciò ha portato all'articolo 2016 co-autore Cinetica di estrazione del caffè in un sistema ben miscelato, nel Journal of Mathematics in Industry . Ora, Il professor Lee sta passando dal caffè filtro all'espresso, indagando il legame tra forza e sapore.