Ученые создали формулу, которая позволяет предсказывать толщину стенок шоколадных яиц и других объектов аналогичной геометрической формы.
Об этом говорится в статье американских физиков из Массачусетского технологического института, опубликованной в журнале Nature Communications.
Шоколадные яйца производят, начиная с 1600-х годов, и всё это время их делают по одной и той же технологии. Расплавленный шоколад заливают внутрь формы в виде двух полусфер. Растекаясь и затвердевая по их внутренней поверхности, шоколад образует две половинки яйца. Однако до сих пор не существовало способа точно предсказать толщину получившихся стенок, что вело к значительным издержкам.
Авторы статьи разработали альтернативный способ изготовления сфер двоякой кривизны - к этому классу объектов относятся шоколадные яйца и другие образования аналогичной формы, полые внутри. Вместо того, чтобы лить расплав внутрь формы, ученые предложили наливать его на сферическую или полусферическую форму сверху - оказывается, в этом случае толщина стенок легко предсказуема.
Исследователи экспериментировали с расплавленным эластичным полимером, поливая им металлические шарики. Когда полимер застывал, благодаря его эластичности получившаяся оболочка легко стягивалась с формы, что позволяло изучить ее характеристики.
Выяснилось, что толщина стенок этих резиновых «яиц» не зависит от объема вылитого полимера или высоты, с которой он льется. Она определяется простой формулой с двумя переменными - диаметром формы (чем он больше, тем сильнее полимер растекается и тем тоньше стенки) и временем, которое нужно для застывания (чем застывание медленнее, тем быстрее полимер течет по форме, создавая более тонкие стенки).
«Воспринимайте эту формулу как рецепт. Без сомнения, у производителей шоколада есть работающие технологии, к которым они пришли эмпирически, но наша теория обеспечивает гораздо лучшее, количественное понимание того, что происходит, и она имеет предсказательную силу», -- пояснил Педро Рейс, соавтор работы.
