MILANO – Usando il cioccolato, i ricercatori olandesi hanno cercato di ottenere un metamateriale commestibile con proprietà di frattura accuratamente progettate: in questo modo è stato possibile controllare l’esperienza sensoriale proveniente dalla bocca. Gli scienziati hanno quindi iniziato con un pezzo di cioccolato ottenuto con una stampante 3D misurando la forza necessaria a creare più fratture possibili. In questo modo si è creato il cioccolato perfetto. Riportiamo di seguito l’interessante articolo di Romualdo Gianoli per il quotidiano Il Corriere della Sera.
La creazione del cioccolato perfetto
MILANO – I ricercatori olandesi delle università di Amsterdam, Delft e della Unilever sanno che tutti abbiamo cibi che adoriamo e altri, invece, che proprio non sopportiamo. Ma sanno anche che non è solo questione di gusto perché l’esperienza di addentare qualcosa è un insieme di stimoli sensoriali (come la resistenza che il cibo oppone o il rumore che fa quando lo mastichiamo) che ne determina la piacevolezza.
Così, fisici e specialisti alimentari olandesi si sono chiesti: è possibile progettare materiali commestibili con caratteristiche tali da rendere massimo questo piacere? La risposta: è possibile ma non facile, perché progettare determinate proprietà strutturali di un materiale significa creare in laboratorio qualcosa che non esiste in natura: un metamateriale.
Che cos’è un metamateriale
I metamateriali sono materiali ingegnerizzati, cioè con proprietà che non esistono in natura. Possono essere ottenuti a partire da una struttura di base che si ripete in maniera identica (una specie di trama) o assemblando più elementi diversi come plastica e metalli.
La particolarità dei metamateriali è che le loro proprietà (per esempio quelle meccaniche) sono definite dalla geometria con cui sono disposte le celle elementari, più che dal tipo di materiale di cui sono fatti.
Ciò apre la strada alla progettazione di materiali che si comportano in maniera tanto insolita quanto voluta.
Così ci sono quelli che resistono alla compressione per poi collassare all’improvviso una volta raggiunta una determinata pressione, altri che si comportano contemporaneamente come solidi e liquidi (per esempio sono difficili da comprimere ma facili da deformare) e materiali in grado di deformarsi in due dimensioni se compressi in una sola.
I metamateriali sono decisamente affascinanti e le possibili applicazioni numerose, per questo vengono studiati in molti campi diversi come la meccanica o l’elettromagnetismo.
Un settore ancora in gran parte inesplorato è proprio quello dell’interazione con gli esseri umani. E questo ci riporta al cioccolato perfetto.
Come è fatto e perché è utile progettare il cioccolato perfetto
I ricercatori olandesi hanno cercato di ottenere un metamateriale commestibile con proprietà di frattura accuratamente progettate, così da controllare l’esperienza sensoriale proveniente dalla bocca.
Usando il cioccolato sono riusciti a dimostrare che non solo è possibile creare e controllare in maniera precisa le fratture e il numero di crepe con cui esso si rompe, ma anche che queste proprietà vengono precisamente percepite dalla bocca, restituendo un’esperienza sensoriale particolarmente appagante.
Gli scienziati hanno iniziato con un pezzo di cioccolato dalla semplice forma a S ottenuto con una stampante 3D, passando poi a geometrie più complesse come la spirale, misurando le forze necessarie a rompere queste strutture e valutando di volta in volta il diverso comportamento.
Alla fine, è risultato che maggiore è il numero delle spirali e meglio è perché il numero delle fratture provocate dalla masticazione è direttamente collegato al rumore che esse provocano e il tutto è chiaramente percepito dal soggetto che ne ricava un’esperienza più piacevole.
La progettazione di metamateriali commestibili non era mai stata studiata prima e i risultati ottenuti col cioccolato dimostrano che è possibile ottenere alcune caratteristiche precise dell’esperienza sensoriale.
Ma questo è solo l’inizio perché le ricerche possono essere estese ad altri campi e altri materiali, portando ad approcci innovativi nella progettazione dell’interazione uomo-materiale e alla realizzazione di metamateriali con caratteristiche meccaniche on demand, da applicare nei più diversi campi dell’ingegneria.
