ETH-onderzoekers laten chocolaatjes glinsteren in regenboogkleuren zonder toevoeging van kleurstoffen. Ze hebben een manier gevonden om een ​​speciale structuur op het oppervlak van de chocolade te printen om een ​​gericht kleureffect te creëren.

Traditionele methoden voor het kleuren van chocolade bestaan ​​al heel lang. Maar de ETH-onderzoekers zijn in staat om het regenboogeffect te creëren zonder kunstmatige kleurstoffen. Het effect wordt eenvoudig bereikt door een oppervlakte-afdruk die produceert wat de wetenschappers een structurele kleur noemen. Het proces is vergelijkbaar met een kameleon, waarvan het huidoppervlak het licht moduleert en verspreidt om specifieke kleuren weer te geven.

Het verhaal begint in de gedeelde gang van een universiteitsgebouw. De voedingswetenschapper Patrick Rühs, de materiaalwetenschapper Etienne Jeoffroy en de natuurkundige Henning Galinski praten tijdens hun koffiepauze over chocolade. Hoewel ze in verschillende onderzoeksgroepen werken, hun kantoren zijn naast elkaar. Ze vragen zich af hoe en of het mogelijk is om gekleurde chocolade te maken. Rühs bestudeert de materiaaleigenschappen van voedingsmiddelen, Jeoffroy is gespecialiseerd in complexe materialen en Galinski heeft al diepgaand onderzoek gedaan naar optische materialen.

Experimenten in de keuken

De eerste experimenten beginnen in de keuken waar ze hun koffie drinken, vaak op een vrijdagmiddag. Het chocoladeproject wordt gedreven door pure nieuwsgierigheid. Het drietal onderzoekers begint de eigenschappen van chocolade te documenteren, om te begrijpen wat er zo speciaal is aan het materiaal en waarom het bruin is. De mogelijke oplossingen die ze bedenken zijn bijna speels, maar de praktische uitvoering blijft een uitdaging.

Eerst, de drie wetenschappers experimenteren met structurele kleuren op basis van eetbare coatings van goud en titaniumoxide. Afhankelijk van de dikte van de titanium coating, goudgele of diepblauwe kleuren verschijnen op de donkere chocolade. Toch, de onderzoekers verwerpen die methode, omdat het productieproces te complex zou zijn en de chocolade zou omhullen, waarvan het smeltpunt 31°C is, lastig en tijdrovend zou zijn. Zij komen tot de conclusie dat het ook mogelijk moet zijn om een ​​oplossing te vinden zonder toevoegingen.

Masterproject leidt tot doorbraak

De onderzoekers besluiten het roer om te gooien:nu willen ze aan de oppervlakte indruk maken, in plaats van een coating te gebruiken. De doorbraak komt met de hulp van materiaalkundestudent Anita Zingg, die de nieuwe techniek test als onderdeel van haar masterproject. Na een paar pogingen, het werkt:een eerste kleurrijke glans verschijnt op de chocolade. De wetenschappers verfijnen de methode, en de glans wordt een gloed.

Nu kan de groep ook rekenen op de steun van twee experts in oppervlaktecoatings van de FHNW University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland. Per Magnus Kristiansen en Jerome Werner ontwikkelen een mal die het mogelijk maakt om meer dan één chocolade tegelijk te bedrukken met een structurele kleur.

De ontdekking is klaar om opgeschaald te worden voor de industrie. De wetenschappers zijn in gesprek met grote chocoladeproducenten en zijn van plan binnenkort een spin-off bedrijf op te richten.

Maar er is nog een belangrijke les voor de drie wetenschappers:het project was alleen succesvol omdat verschillende disciplines samenwerkten. Frisse ideeën zorgden ervoor dat het project op cruciale momenten niet vastliep.