Kujutage ette, et tulete hommikusöögiks maha ja selle asemel, et rösteris röstsaia tükki hüpata ja muna keeta, kleepite selle kasseti printerisse. Minut või kaks hiljem saate värskelt trükitud banaani ja linaseemne muffini.
Tänu uut tüüpi 3D-toiduprinterile on prinditud hommikusöök keskmise tarbija jaoks reaalsusest mitu sammu lähemal.
"Toidutrükk võib olla 3D-printimise tapjarakendus, " ütleb Hod Lipson, kes on juhtinud uue printeri loomist. "See on täiesti kaardistamata territoorium."
Columbia ülikooli masinaehituse professor Lipson on juba ligi 20 aastat õppinud 3D-printimist, töötades selliste asjade nagu plasti, metalli, elektroonika ja biomaterjalide printimisel. Tema 3D-toidutrükiga seotud töö tuli välja uurimistööst terviklike 3D-robotite printimiseks, mis teoreetiliselt võiksid printeri käest ära käia.
Millegi sellise saavutamiseks peab printer suutma printida paljude materjalidega korraga. Mitme materjaliga printerite valmistamise katsetamise ajal märkas Lipson, et tema laboris õppivad õpilased hakkasid katsematerjalina toitu kasutama.
"Nad kasutasid küpsiste tainast, juustu, šokolaadi ja igasuguseid toidumaterjale, mida võite leida insenerilaborist, " ütleb ta. „Alguses oli see omamoodi kergemeelne asi. Kuid kui inimesed tulid laborisse ja vaatasid seda, siis olid nad toidutrüki tõttu tõesti vaimustuses. ”
Nii hakkasid Lipson ja tema meeskond tõsisemalt mõtlema sellele, mida nad toiduga teha võiksid. 3D-toidutrüki jaoks on kaks peamist lähenemisviisi, selgitab Lipson. Esimene hõlmab pulbrite kasutamist, mis on trükiprotsessi käigus seotud sellise vedelikuga nagu vesi. Teine - Lipsoni laboris kasutatav lähenemisviis - on ekstrusioonipõhine, kasutades süstlaid, mis ladestavad geeli või pastat konkreetsetes kohtades, mis on kindlaks määratud tarkvara „retseptiga“.
Lipsoni prototüüp hõlmab infrapuna-küpsetuselementi, mis küpsetab trükitud toote eri osi kindlatel kellaaegadel.
“Oleme kasutanud igasuguseid ja erineva edukusega materjale, ” räägib Lipson. “Mõnikord on materjalid tavalised - munad, jahu, küpsisetainas, juust, pesto, moos. Toorjuust on selline asi, millega õpilastele meeldib palju töötada. ”
Printeri prototüüp (Timothy Lee fotograafid, Columbia ülikool) Samuti on nad hiljuti teinud koostööd ühe New Yorgi kulinaariakooliga, lastes kokkadel prototüübiga mängida, et näha, mida nad välja tuleksid.
"Nad lõhkusid masina, surudes selle tõesti oma piiridesse, " räägib Lipson. „Üks asi, mida oleme õppinud, on toorjuustule printimine väga lihtne, kuid polenta ja peediga printimine on väga raske. Selles on neid graanuleid, nii et inseneri seisukohast on see palju keerukam.
Samuti on keeruline ennustada, kuidas erinevad toidud kombineeritult maksma hakkavad. See on piisavalt lihtne, et luua retsepte, mis põhinevad üksikutel toodetel, näiteks šokolaadil, mille omadused on hästi tõestatud. Kuid kui hakkate asju omavahel segama - segamine on muidugi toiduvalmistamisel põhiline -, võib segude käitumine olla palju keerukam. Teine väljakutse on välja mõelda, millal toitu trükiprotsessi ajal küpsetada. Kui prindite lõhe ja kartulipüree püramiidi, vajavad lõhe ja kartul väga erinevaid küpsetusaegu ja temperatuure. Meeskond tegeleb selle probleemiga tarkvara kujundamisel, töötades koos arvutiteadlastega tarkvara loomiseks, mis ennustab, milline lõpptoode pärast keetmist välja näeb.
Lipsoni meeskonna tehtud printer pole ainus viimastel aastatel välja töötatud toiduprinter. Kuid kuigi sellised tooted nagu Hershey šokolaaditrükk CocoJet või Magic Candy Factory 3D kummiprinter on ühe koostisosaga, piirates nende kasutamist laiemale üldsusele, on Lipsoni printer ainulaadne selle poolest, et suudab korraga käsitseda paljusid koostisosi ja valmistada neid vastavalt vajadusele .
Lipson näeb, et printeril on tarbijate jaoks kaks peamist kasutusala. Esiteks võib see olla spetsiaalne seade uuendtoidu valmistamiseks, mida on mõne muu protsessi abil keeruline saavutada. Võite printida näiteks Jaapanis kellegi kujundatud keeruka saia - retsepti, millel teil pole kunagi käsitsi valmistamiseks vajalikke teadmisi ega seadmeid. Lipson ütleb, et ta võiks ette kujutada, et digitaalsed retseptid lähevad viirusteks ja levivad kogu maailmas. Teine kasutusviis on seotud tervise ja sihipärase toitumisega. Inimesed on juba üha enam huvitatud isiklikust biomeetriast, mobiiltelefonide ja arvutite abil oma vererõhu, pulsi, kaloripõletuse ja muu jälgimisest. Tulevikus võib olla võimalik oma tervist palju detailsemalt jälgida - teie veresuhkru taset, kaltsiumivajadust või teie praegust D-vitamiini taset. Seejärel saaks printer neile üksikasjadele reageerida kohandatud toidukorraga, mis on valmistatud koostisosade kassett.
"Kujutage ette maailma, kus söödav hommikusöök on täpselt see, mida te sel päeval vajate, " ütleb Lipson. "Teie muffinis on näiteks natuke vähem suhkrut, natuke rohkem kaltsiumi."
Mis puutub sellesse, millal printer võiks tarbijatele saadaval olla, siis Lipsoni sõnul on see pigem äri kui tehnoloogiline väljakutse.
„Kuidas saate FDA heakskiidu? Kuidas te kassette müüte? Kes omab retsepti? Kuidas te selle pealt raha teenite? ”Ütleb ta. „See on täiesti uus viis toidule mõtlemiseks. See on väga radikaalne. ”
Prototüübi hiljutine ümberkujundamine võib tuua toote lähemale sellele, mida keskmine tarbija aktsepteeriks. Printeri eelmised versioonid olid väga kõrgtehnoloogilised, täis torusid ja silma torgatavaid otsikuid. Inimestel oli seda oma köögilettidel raske ette kujutada.
Siis tegi üks Lipsoni õpilastest nimega tööstusdisainer Drim Stokhuijzen masina täielikult ümber, andes sellele kalli välimusega kalli kohvimasina.
"Tema disain on nii ilus, et inimesed ütlevad esimest korda:" Oh, ma näen toidutrüki atraktiivsust, seda võiksin tegelikult kasutada, "" ütleb Lipson.
Ehkki Lipson ei arva, et 3D-toidutrükk asendab teisi toiduvalmistamise tehnikaid, arvab ta, et see muudab köögi revolutsiooniliseks.
"Aastatuhandeid oleme küpsetanud samamoodi, " ütleb ta. “Toiduvalmistamine on üks neist asjadest, mis pole igaveseks muutunud. Me küpsetame endiselt lahtise leegi kohal nagu koopamehed. Tarkvara on tunginud peaaegu kõigisse meie elu aspektidesse, välja arvatud toiduvalmistamine. Kui tarkvara siseneb ükskõik millisele väljale - alates tootmisest kuni kommunikatsioonini ja lõpetades muusika nimetamisega -, siis see käivitub ja muudab selle tavaliselt. Arvan, et toidutrükk on üks viis, kuidas tarkvara meie kööki siseneb. ”
