VIDEO: Fizičari izradili metamaterijal od čokolade
- Objavljeno u Znanost
Metamaterijali su bilo koji materijali konstruirani da imaju svojstva koja se ne nalaze u prirodnim materijalima. Mogu biti izrađeni pomoću sklopova višestrukih elemenata od kompozitnih materijala, poput metala i plastike.
Nizozemski znanstvenici sa Sveučilišta u Amsterdamu izradili su novi metamaterijal s ciljem dizajniranja savršene kockice čokolade, koristeći nove tehnike 3D ispisa kako bi stvorili dizajn čokolade koja se pod zubima drobi na najugodniji način, što su dakako opsežno testirali. Vjerojatno im nije bilo teško pronaći testne subjekte.
Pri razvoju čokoladnog metamaterijala vodili su se idejom da većina ljudi uživa u iskustvu pucketanja čokolade kad je zagrizu i što više puca, to im je bolja. Počeli su dizajnirati oblike koji bi maksimizirali ove "događaje hrskanja", otkrivši da spiralni oblici pružaju najviše mogućnosti za projektiranje i podešavanje točaka pucketanja, ovisno o tome iz kojeg smjera ugriz dolazi.
Svoje različite dizajne su dali ljudima na testiranje i snimili zvučne snimke osoba koje grizu svaki dizajn. Otkrili su da je veći broj spiralnih namota proizveo čujno veći broj pojave pucketanja, i potvrdili da su sudionici testa bili u stanju razlikovati između više i manje pucketavih dizajna, kao što možete vidjeti u ovom videu.
Kako bi stvorio ove "istraživačke čokolade", tim je morao osigurati da čokolada funkcionira u 3D printeru, istovremeno osiguravajući da je pravilno temperirana kako bi se maksimiziralo stvaranje hrskavih kristala. Da bi to učinili, zagrijali su čokoladu na 45 °C kako bi uništili sve njezine kristale, a zatim je pustili da se ohladi ispod 34 °C .
Tada se čokoladu ubacili u patrone 3Dbioplotera, koje su držane na 32 °C i potom ispisivali oblike, sloj po sloj, na podlogu za ispis održavanu na 12 °C, s ventilatorom koji je cirkulirao zrakom kako bi potaknuo da se čokolada što brže stvrdne i bude spremna za sljedeći sloj.
Potom su upali u probleme jer se čokolada počela kristalizirati u cijevi štrcaljke, pa se stroj morao stalno ponovno kalibrirati kako se mijenjala debljina ispisanih linija. Čokolada se također zgušnjavala kako se printanje odvijalo, što je zahtijevalo značajne prilagodbe pritiska i brzine.
Jedan od najslađih radova u povijesti znanosti objavljen je u časopisu Soft Matter i možete ga pronaći na ovoj poveznici.