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Cuando la ciencia copia a los chocolateros

Un equipo de ingenieros del MIT halla la fórmula para diseñar recubrimientos de diferentes grosores con polímeros. Su inspiración: las técnicas para hacer moldes de chocolate.

Una imagen de las diferentes pruebas realizadas por el equipo del MIT
Una imagen de las diferentes pruebas realizadas por el equipo del MIT Reis et al.

Los pasteleros y chocolateros del mundo llevan más de cuatrocientos años perfeccionando el arte de fabricar coberturas de chocolate. Colocan un molde, vierten la sustancia sobre él y esperan a que se enfríe hasta convertirse en una crujiente y deliciosa costra. El equipo de Pedro Reis, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT),  se ha inspirado en esta técnica para crear una nueva forma de construir moldes con polímeros que puede ser muy útil en la fabricación de objetos.

Se trata de averiguar qué determina el grosor final de la cobertura

En un trabajo publicado esta semana en Nature Communications, Reis y su equipo explican cómo comenzaron el proceso de experimentación para hallar la fórmula por la que la capa de chocolate se hace unas veces más fina y otras veces más gruesa. Pese a lo que pueda parecer en primera instancia, el grosor final de la cobertura no depende del volumen de líquido vertido sobre ella ni la altura desde la que se echa. Para averiguarlo los autores del trabajo repitieron las pruebas una y otra vez, derramando un polímero en estado líquido sobre diferentes pelotas de pingpong hasta hallar la fórmula.

Tras analizar las distintas variables, los investigadores han descubierto que la clave está en la viscosidad del fluido, el radio del molde y el tiempo de secado o enfriamiento del polímero. Cuanto mayor es el radio del molde, más tiempo le lleva al fluido alcanzar la parte de abajo, lo que se traduce en una cobertura más gruesa. Cuanto mayor es el tiempo de 'enfriamiento', más rápido llegará el fluido al fondo, lo que creará una capa más fina.

"Piensen en esta fórmula como una receta", asegura Reis. "Estoy seguro de que los chocolateros han terminado alcanzado técnicas que les dan una serie de instrucciones empíricas que saben que funcionarán. Pero nuestra teoría proporciona algo mucho mejor, el entendimiento cuantitativo de qué está sucediendo, y ahora podemos hacer predicciones".

"Piensen en esta fórmula como una receta", dice el autor

El resultado les permite ahora aplicar una nueva técnica para la fabricación de moldes con polímeros de modo que cambiando alguna de las variables, el tamaño del molde o la viscosidad del fluido, pueden controlar el grosor del producto final a voluntad. Los expertos confían en que este método de "fabricación rápida" tenga múltiples aplicaciones, incluyendo la mejora de las impresiones en 3D.

Referencia: Fabrication of slender elastic shells by the coating of curved surfaces(Nature Communciations) doi:10.1038/ncomms11155 | Fuente: How crispy is your bonbon?(MIT News)



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