Голландские ученые попытались создать идеальную структуру шоколада с помощью новых методов 3D-печати: они хотели сделать узор, который будет приятно крошиться при укусе. Опытный шоколатье нагревает и охлаждает эмульсию, чтобы создать идеальную структуру кристаллической решетки.

По словам физика и владельца магазина шоколада Ричарда Танго-Лоуи, какао-масло — это шестифазный полиморфный кристалл. У него есть фаза V, которую можно назвать идеальной: она потрескивает и тает, а не крошится. А также придает высококачественным шоколадным конфетам глянцевый блеск. Но для полной кристаллизации куска такого шоколада могут потребоваться недели. Более того, кристаллы фазы V нестабильны и со временем могут превращаться в тусклые кристаллы фазы IV.

Авторы новой работы исходили из идеи, что большинству людей нравится, когда шоколад хрустит при укусе. Поэтому они спроектировали форму шоколада, которая будет максимально хрустящей. Они обнаружили, что идеально подходит спираль.

Затем команда начала экспериментировать с максимально анизотропными структурами — конструкциями, которые остаются прочными, если их разламывать в одном направлении, но хрупкими и потрескивающие в противоположном. Анизотропное исследование — это попытка создать шоколадные конфеты, которые были бы сверхпрочными при приложении силы к одной оси и очень хрустящими при приложении силы к другой.

Для этого команда решила использовать 3D-принтер и напечатать продукт на нем. Он был закален определенным образом, чтобы максимально увеличить образование кристаллов фазы V. Для этого авторы нагрели шоколад до 45 °C, чтобы уничтожить все кристаллы. Затем ему дали остыть с помощью твердых гранул, пока температура не упала ниже 34 °C. На этом этапе исследователи загрузили шоколад в шприцы и поместили их в картриджи для 3D-биоплоттера. После этого они попробовали печатать созданные формы на специальной основе с температурой 12 °C.

Но авторы столкнулись с проблемой: шоколад начал кристаллизоваться прямо в трубке шприца, поэтому машину приходилось постоянно перекалибровать по мере изменения толщины печатных линий. Он также становился толще в процессе печати, поэтому нужно было регулировать давление и скорость по мере каждого слоя печати.

Авторы заявили, что в продолжение работы они планируют исправить проблемы, которые появились в процессе печати.