ETH-forskare gör chokladskimrande i regnbågsfärger utan tillsats av färgämnen. De har hittat ett sätt att prägla en speciell struktur på chokladens yta för att skapa en målinriktad färgeffekt.

Traditionella metoder för att färga choklad har funnits länge. Men ETH-forskarna kan skapa regnbågseffekten utan konstgjorda färgämnen. Effekten uppnås helt enkelt genom ett ytavtryck som producerar vad forskarna kallar en strukturell färg. Processen liknar en kameleont, vars hudyta modulerar och sprider ljus för att visa specifika färger.

Berättelsen börjar i den gemensamma korridoren i en universitetsbyggnad. Matforskaren Patrick Rühs, materialvetaren Etienne Jeoffroy och fysikern Henning Galinski pratar om choklad under sin fikapaus. Även om de arbetar i olika forskargrupper, deras kontor ligger bredvid varandra. De undrar hur – och om – det kan vara möjligt att göra färgchoklad. Rühs studerar matens materialegenskaper, Jeoffroy är specialiserad på komplexa material och Galinski har redan gjort djupgående forskning om optiska material.

Experiment i köket

De första experimenten börjar i köket där de tar sitt kaffe, ofta på en fredag ​​eftermiddag. Chokladprojektet drivs av ren nyfikenhet. Forskartrion börjar dokumentera egenskaperna hos choklad, för att förstå vad som är speciellt med materialet och varför det är brunt. De möjliga lösningarna de kommer med är nästan lekfulla, men det praktiska genomförandet är fortfarande utmanande.

Först, de tre forskarna experimenterar med strukturella färger baserade på ätbara beläggningar av guld och titanoxid. Beroende på tjockleken på titanbeläggningen, gyllengula eller djupblå färger visas på den mörka chokladen. Ändå, forskarna förkastar den metoden, eftersom produktionsprocessen skulle vara för komplex och täcka chokladen, vars smältpunkt är 31°C, skulle vara knepigt och tidskrävande. De kommer fram till att det också måste vara möjligt att hitta en lösning utan tillsatser.

Masterprojekt leder till ett genombrott

Forskarna bestämmer sig för att ändra kurs:nu vill de göra avtryck på ytan, istället för att använda en beläggning. Genombrottet kommer med hjälp av materialvetenskapsstudenten Anita Zingg, som testar den nya tekniken som en del av sitt masterprojekt. Efter några försök, det fungerar:ett första färgglatt skimmer visas på chokladen. Forskarna förfinar metoden, och skimret blir ett sken.

Nu kan gruppen också dra nytta av stöd från två experter inom ytbeläggning vid FHNW University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland. Per Magnus Kristiansen och Jerome Werner utvecklar en form som gör det möjligt att trycka mer än en choklad åt gången med en strukturell färg.

Upptäckten är redo att skalas upp för industrin. Forskarna för diskussioner med stora chokladproducenter och planerar att snart etablera ett spin-off-företag.

Men det finns en annan viktig lärdom för de tre forskarna:projektet var bara framgångsrikt eftersom olika discipliner arbetade tillsammans. Nya idéer hindrade projektet från att stanna vid avgörande ögonblick.