Pedro Reis é profesor de investigador e enxeñería no Instituto Tecnolóxico de Massachusetts (MIT, polo seu acrónimo en inglés). Entre outras cousas, o seu traballo é explicar as propiedades mecánicas das estruturas esféricas, como cúpulas, barricas de ovos ou o nariz dun avión. Para iso, necesitaba desenvolver un método rápido e económico para producir prototipos no laboratorio co que facer experimentos. Despois de realizar algunhas probas derramando un material similar ao caucho en moldes esféricos, decatouse de que non había forma de predecir o espesor da esfera con antelación, só confiar no método de proba e ao erro.
mentres que mentres el volveu a este problema, recibiu unha visita un tanto atípica no MIT. Foi tres chefs do restaurante Vasco Mugaritz que buscaban novas técnicas para aplicar ás súas receitas. Os cociñeiros conseguiron o seu obxectivo, pero tamén deixaron algunha idea no seu camiño. “Mostráronme unha receita para os ovos rotos nos que recrearon unha cuncha de ovos usando un molde e manitol, un azucre cunha textura similar ao polímero de silicona que usamos: o problema era idéntico ao noso”, di Reis. Grazas a isto El entendeu que era un problema bastante común, polo que el e o seu equipo decidiron buscar casos similares. Foi un colaborador, François Gallaire da Escola Federal Politécnica de Lausanne en Suíza, que atopou a clave na elaboración de chocolates.
para poder fabricar algo como todos os días como un ovo de chocolate ou un chocolate de recheo de licor, é necesario poder facer unha tapa ríxida e oca. Para iso, os chocolatiers derraman a súa materia prima derretida nun O molde esférico, deixando drenar o exceso de líquido. Grazas a esta técnica, perfeccionado por séculos de proba e baseado en erros, estes artesáns son capaces de producir cápsulas de chocolate do espesor desexado, simplemente seguindo o recinto a. Se poden facelo, un grupo de enxeñeiros MIT debería ser capaz de determinar as variables físicas que rexen o proceso.
Mirando vídeos de chocolatros que fan chocolate, o equipo preguntouse se había algunha maneira de predecir o resultado Da viscosidade do fluído e do tamaño do molde. Para iso, realizaron unha serie de experimentos ao verter varios tipos de polímeros líquidos: unha especie de silicona que se levanta rápidamente de viscosidade coñecida sobre unha serie de moldes esféricos de diferentes tamaños. Unha vez solidificado, mediron o espesor das cápsulas obtidas.
mostroume unha receita para ovos rotos nos que recrearon unha cuncha Ovo usando un molde e manitol, un azucre cunha textura similar ao polímero de silicona que usamos: o problema era idéntico ao noso
Destes datos, desenvolveron unha ecuación que permite predecir con precisión o espesor da cápsula resultante sen ter que recorrer ao método de proba e erro. A fórmula matemática está baseada nas dimensións do molde ea velocidade á que se move o líquido. Cando canto maior sexa o molde é, máis tempo leva o fluído a cubrir e o resultado é unha tapa máis espesa. O mesmo ocorre se aumenta a viscosidade do polímero. Para a sorpresa sorpresa inicial, nin a altura a partir da cal o líquido é derramado ou o volume total utilizado inflúe no espesor final da burbulla.
Como resultado Reis eo seu equipo desenvolveron unha fórmula matemática. E a Método de fabricación que lles permite deseñar e producir esferas elásticas de tamaño e espesor desexado. “Neste caso temos o que eu chamo ao” Triángulo dourado “, é dicir, somos capaces de describir o proceso numéricamente, modelámolo na computadora e, finalmente, somos capaces de ir ao laboratorio e crear prototipos que cumpran o noso Previsións “Conta Reis. Estes resultados foron publicados recentemente na revista Nature Communications.
Este traballo abre a porta a numerosas aplicacións prácticas. Xa non será necesario probar con centos de diferentes moldes e viscosidades para obter o resultado desexado. Momento O equipo Reis está limitado a usalo para probar as propiedades mecánicas das estruturas esféricas no seu laboratorio, pero anticipa que podería ser aplicado na industria farmacéutica ou a fabricación de vesículas artificiais e envases máis eficientes. Segundo a Reis “Teoricamente podería ser usado para crear cúpulas de cemento, aínda que aínda non fixemos ningún traballo a este respecto.”
“Podemos dicir que esta é unha técnica de fabricación Cación rápidaHoxe en día, este termo normalmente está asociado a impresión en 3D ou outros métodos que requiren equipos moi caros, pero tamén pode ser algo tan sinxelo como o chocolate de vertido nun molde “, conclúe REIS.