Se você quiser saber como servir a cerveja perfeita ou criar a melhor xícara de café, então você realmente precisa de um matemático.

Essa pode não ser a escolha mais óbvia, mas as grandes empresas estão cada vez mais conscientes de que podem resolver enigmas e melhorar seus produtos recorrendo a especialistas na área em expansão conhecida como matemática industrial. Eles incluem William Lee, recentemente nomeado professor do assunto na Universidade de Huddersfield.

Dois de seus projetos de pesquisa de maior perfil foram desencadeados pela gigante de bebidas Diageo - que queria que o professor Lee investigasse o estranho comportamento de bolhas em um copo de Guinness - e pelo conglomerado de produtos elétricos Philips, que encomendou pesquisas sobre como obter os melhores resultados das máquinas de café de filtro.

Ele também realizou pesquisas para grandes empresas em áreas que incluem produtos farmacêuticos, usando a matemática para investigar tópicos como doenças arteriais.

A pesquisa das bolhas do Guinness criou amplo interesse na mídia nos últimos anos e recebeu aplausos despreocupados, como o prêmio The Economist Babbage para Bizarre Boffinry. Mas também provou ser altamente produtivo academicamente, resultando em uma seqüência de artigos científicos. O mais recente é Sinking Bubbles in Stout Beers, publicado pela American Journal of Physics .

Foi enquanto o professor Lee trabalhava na Universidade de Limerick que ele foi convidado a investigar o comportamento contra-intuitivo das bolhas em um copo de Guinness - elas afundam em vez de subir. Depois de simulações e experimentos, que ele concluiu após uma mudança para a Universidade de Portsmouth, foi decidido que a forma do vidro, com suas paredes inclinadas, foi o fator determinante.

O último artigo descreve como um modelo matemático - que oferece maior foco do que a simulação em computador - foi usado para fornecer uma prova conclusiva.

“As pessoas acham que a taça Guinness é projetada para otimizar o tempo de decantação, "disse o professor Lee." Mas agora temos uma melhor compreensão da teoria por trás disso, talvez possamos fazer um vidro ainda melhor para que se assente mais rápido. Infelizmente, a forma ideal seria semelhante a um copo de coquetel gigante! "

Ideias matemáticas

O professor Lee foi atraído pela matemática industrial quando percebeu o potencial de pesquisa que ela oferecia. Na Universidade de Limerick - onde permanece como Professor Adjunto - ele fundou a Unidade de Matemática Industrial, que realiza trabalhos de consultoria em modelagem matemática e estatística para a indústria. Na Universidade de Huddersfield, ele está fundando um Instituto de Matemática e Ciência de Dados.

"Existem dois lugares básicos onde você pode procurar novas ideias matemáticas, "disse o professor Lee." Um é apenas cavar mais fundo na matemática existente e o outro é sair e procurar novos fenômenos, e a indústria está cheia deles. "

"É muito mais gratificante trabalhar em um problema em que você sabe que alguém está interessado na solução!"

Especialistas em matemática industrial mantêm grupos de estudo que se assemelham a conferências acadêmicas, mas também convidar figuras da indústria para vir e apresentar seus problemas. Foi assim que o professor Lee e seus colaboradores foram recrutados pela Diageo para trabalhar nas questões relacionadas às bolhas na cerveja preta e à porção de Guinness.

Foi também o ponto de contato para outra vertente de alto perfil da pesquisa do professor Lee - a busca por uma xícara de café perfeita a partir das máquinas de filtro fabricadas pela Philips. O resultado foi um modelo matemático de preparação do café que poderia ser usado para auxiliar no projeto de máquinas. Também houve descobertas significativas sobre os processos pelos quais o café é extraído dos grãos.

Isso levou ao artigo coautor de 2016, Cinética de extração de café em um sistema bem misturado, no Journal of Mathematics in Industry . Agora, Professor Lee está mudando de café de filtro para expresso, investigando a ligação entre força e sabor.