Сингапурские инженеры создали метод и материалы, позволяющие печатать шоколадными смесями при комнатной температуре. Авторы создали несколько материалов, основанных на шоколадном сиропе, шоколадной пасте и какао, а также продемонстрировали множество напечатанных предметов.

Метод позволяет совмещать два материала с разными свойствами. Например, инженеры напечатали шоколадную конфету с относительно жесткой внешней частью и жидкой начинкой. Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

Как правило, для 3D-печати используется пластик, который плавится в печатающей головке, попадает на предыдущий слой и застывает. Однако 3D-печать не ограничивается пластиком, и инженеры в этой области применяют множество других материалов, причем часть из них несет в себе большой промышленный потенциал, к примеру, металлическая печать для создания сложных конструкций в аэрокосмической отрасли, а некоторые представляют скорее развлекательный интерес, например, шоколад.

3D-печать шоколадом используется некоторыми кондитерами и инженерами достаточно давно. Обычно для этого шоколад подогревают до температуры в интервале 30–36 градусов, благодаря чему он становится пластичным и его становится легко выдавливать через печатающую головку. Однако это требует следить за температурой в печатающей головке, что усложняет конструкцию.

Рахул Кариаппа (Rahul Karyappa) и Матинао Хасимото (Michinao Hashimoto) из Сингапурского университета технологий и дизайна научились печатать шоколадные конструкции без нагревания. Вместо этого они предложили изначально создавать шоколадную смесь с нужными вязкостными свойствами, а затем печатать им, используя метод робокастинга, при котором материал выдавливается из тонкого сопла.

Примеры шоколадной 3D-печати / Rahul Karyappa, Michinao Hashimoto / Scientific Reports, 2019

Инженеры создали несколько вариантов смесей для печати, используя в качестве основы шоколадный сироп Hersheys или шоколадную пасту Nutella, и добавляя в них какао в концентрации от 5 до 25 массовых процентов. Авторы исследовали свойства материалов, к примеру, выяснив, что повышение концентрации какао ведет к приданию смеси псевдопластичных свойств, предпочтительных для печати.

Авторы продемонстрировали результат работы на примере печати различных структур из одной смеси. Кроме того, они показали, что смеси можно использовать и для печати одного предмета разными материалами. Инженеры продемонстрировали это, напечатав на одном принтере конус, заполненный изнутри шоколадным сиропом.

Печать двумя материалами / Rahul Karyappa, Michinao Hashimoto / Scientific Reports, 2019