荷蘭研究團(tuán)隊(duì)正通過(guò)3D打印機(jī)來(lái)制作世界上最爽脆的巧克力

視頻封面（來(lái)自：Innovation Exchange Amsterdam / YouTube）

在接受《化學(xué)世界》（Chemistry World）采訪時(shí)，物理學(xué)家兼巧克力店老板 Richard Tango-Lowy 提到了這種六相多晶型晶體。它會(huì)在發(fā)出噼啪聲后融化，而不是直接碎裂掉，并賦予高端巧克力以令人愉悅的光澤。

然而這樣一枚經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)溫的巧克力，可能要耗費(fèi)數(shù)周的時(shí)間來(lái)制作。更別提 V 相晶體本身不太穩(wěn)定，很容易隨著時(shí)間的推移而降解為無(wú)光澤的 IV 相晶體。

Pre-finalist of the Amsterdam Science & Innovation Award Corentin Coulais（via）

為了追求這種優(yōu)質(zhì)的口感，來(lái)自阿姆斯特丹大學(xué)的超材料與 3D 打印專(zhuān)家們，已經(jīng)得出了相當(dāng)深入且細(xì)致的結(jié)論。研究出發(fā)點(diǎn)基于一個(gè)合理的設(shè)想 —— 大多數(shù)人都喜歡在咬巧克力時(shí)發(fā)出的噼啪聲，且越多越好。

然后他們開(kāi)始嘗試設(shè)計(jì)出能夠最大化這些“破裂事件”（fracture events）的巧克力形狀，并發(fā)現(xiàn)螺旋狀有著充足的設(shè)計(jì)與調(diào)整裂紋點(diǎn)的機(jī)會(huì) —— 具體取決于你下嘴（咬合）時(shí)的方向。

研究配圖 - 1：可食用機(jī)械超材料的各向異性分析

通過(guò)將一系列形狀設(shè)計(jì)放在測(cè)試板面上，并對(duì)每個(gè)人的咬合聲音進(jìn)行記錄。不出所料的是，更多的螺旋繞組、就能夠產(chǎn)生更多聽(tīng)得見(jiàn)的噼啪聲，且測(cè)試參與者能夠?qū)Υ思右詤^(qū)分。

總結(jié)就是，巧克力的整體感官評(píng)級(jí) —— 比如可感知到的裂紋數(shù)量 —— 與力-位移曲線測(cè)量的裂紋數(shù)量呈正相關(guān)。

接著他們開(kāi)始嘗試最大化這種各向異性結(jié)構(gòu) —— 設(shè)計(jì)出在某個(gè)方向上相對(duì)堅(jiān)固、但另一方向更脆和容易開(kāi)裂的一系列其它有趣的圖案。

研究配圖 - 2：具有可調(diào)裂紋數(shù)量的可食用機(jī)械超材料

據(jù)說(shuō)為了制造研究所需的巧克力，該團(tuán)隊(duì)必須通過(guò) 3D 打印機(jī)來(lái)完成這項(xiàng)間距的材料準(zhǔn)備工作。同時(shí)確保巧克力經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)幕鼗穑宰畲笙薅鹊匦纬蛇@些珍貴的 V 相晶體。

具體操作是將巧克力加熱至 45 °C（113 °F）以破壞所有晶體，然后冷卻添加預(yù)調(diào)的固體顆粒，以播撒有利 V 相晶體形成的條件，直至降溫至 34 °C（93 °F）—— 這也是 V 相晶體的熔點(diǎn)。

研究配圖 - 3：不同各向異性的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)

此時(shí)可將巧克力裝入容器、使之維持 32℃（90℉），然后將形狀逐層打印至 12℃（54℉）的底板上。在需要為下一層打印做準(zhǔn)備的時(shí)候，還可借助風(fēng)扇循環(huán)空氣、以使巧克力盡快凝固。

不過(guò)這項(xiàng)工作也不是一帆風(fēng)順，比如巧克力很容易在管道中結(jié)晶。因此隨著打印線粗細(xì)的變化，機(jī)器必須經(jīng)過(guò)一次次重新校準(zhǔn)。而且隨著打印的進(jìn)行而變厚，每次都需要對(duì)壓力和速度進(jìn)行重大調(diào)整。

更別提每次啟停時(shí)，噴嘴上都會(huì)留下不一致的巧克力液滴，這進(jìn)一步增加了任何控制樣品均勻度的嘗試難度。