Kas nesvajojo po ilgos dienos grįžti namo ir tiesiog paspaudus kelis mygtukus gauti karštą, naminį patiekalą, kurį pagamino asmeninis skaitmeninis virėjas? Kolumbijos universiteto inžinieriai bando paversti šią fantaziją realybe ir sugalvojo, kaip vienu metu 3D spausdintuvu atspausdinti ir išvirti sluoksniuotą vištienos tyrę.
Kas nesvajojo po ilgos dienos grįžti namo ir tiesiog paspaudus kelis mygtukus gauti karštą, naminį patiekalą, kurį pagamino asmeninis skaitmeninis virėjas? Kolumbijos universiteto inžinieriai bando paversti šią fantaziją realybe ir sugalvojo, kaip vienu metu 3D spausdintuvu atspausdinti ir išvirti sluoksniuotą vištienos tyrę.
Kairėje – Iš maisto spausdintuvo iš arti matomas išvalytos žalios vištienos tyrės kvadratinis raštas. Dešinėje – Mėlynas lazerio spindulys, veidrodinių galvanometrų rinkiniu nukreipiamas į žalios vištienos mėginį
Jonathan Blutinger
Apskrudino lazeriu
Vienas iš „Npj Science of Food“ žurnale publikuoto straipsnio autorių Hobas Lipsonas vadovauja Kolumbijos universiteto Kūrybinių mašinų laboratorijai, kurioje buvo atliktas tyrimas. Jo komanda pirmą kartą maisto produktų 3D spausdinimą pristatė dar 2007 m., naudodama asmeninę gamybos sistemą „Fab@Home“, kurioje buvo sukurti daugialypės terpės valgomieji 3D objektai su torto glaistu, šokoladu, lydytu sūriu ir žemės riešutų sviestu. Tačiau komercinių prietaisų, galinčių vienu metu spausdinti ir gaminti maistą, dar nėra. H.Lipsono komanda teigia, kad perspektyvi kryptis galėtų būti lazeriai.
„Pastebėjome, kad nors spausdintuvai gali gaminti ingredientus milimetro tikslumu, nėra tokio pat tikslaus šildymo metodo“, – „ArsTechnika“ sakė vienas iš autorių Jonathanas Blutingeris. „Daugelio maisto produktų maistingumui, skoniui ir tekstūrai išsivystyti labai svarbus kaitinimas, todėl mums kilo klausimas, ar galėtume sukurti metodą, kuris lazeriais tiksliai kontroliuotų šias savybes.“
Tyrėjai kaip pagrindinį kaitinimo šaltinį naudojo mėlyną diodinį lazerį (5-10 W), tačiau palyginimui taip pat eksperimentavo su artimosios ir vidutinės infraraudonosios spinduliuotės lazeriais bei įprasta skrudintuve.
Mokslininkai vietinėje parduotuvėje įsigijo žalios vištienos krūtinėlės, o paskui ją sutrynė virtuviniu kombainu, kad gautųsi vientisos ir vienodos konsistencijos. Jie pašalino visas sausgysles ir, prieš perpakuodami mėginius į 3D spausdinimo švirkštų statines, kad neužsikimštų, juos atšaldė. Kepimo aparatui naudotas didelės galios diodinis lazeris, veidrodinių galvanometrų rinkinys (prietaisai, kurie atlenkdami šviesos pluoštus nustato elektros srovę), specialaus 3D spausdinimo įtaisas, lazerio ekranas ir nuimamas padėklas, ant kurio buvo kepama 3D atspausdinta vištiena.
Rezultatai? Lazeriu virta vištiena išlaikė dvigubai daugiau drėgmės nei įprastai virta vištiena, ji perpus mažiau susitraukė, tačiau išlaikė panašų skonį. Tačiau skirtingų tipų lazeriai davė skirtingus rezultatus.
Mėlynasis lazeris idealiai tiko vištienai kepti viduje, po paviršiumi, o infraraudonųjų spindulių lazeriai buvo geresni, kai vištieną kepė paviršiuje. Vištieną plastikinėje pakuotėje mėlynasis lazeris šiek tiek apskrudino, tačiau artimųjų infraraudonųjų spindulių lazeris veiksmingiau apkepino vištieną per pakuotę. Komandai netgi pavyko parudinti supakuotos vištienos paviršių grilio žymes primenančiu piešiniu.
Siekdama įsitikinti, ar 3D spausdintuvu atspausdinta vištiena vis dar patinka žmogaus gomuriui, komanda dviem degustatoriams patiekė ir lazeriu atspausdintos, ir įprastu būdu paruoštos vištienos mėginius. Tai nėra didelė imtis, tačiau abu skonio bandytojai pirmenybę teikė lazeriu virtai vištienai, o ne įprastai virtai vištienai, daugiausia dėl to, kad ji buvo ne tokia sausa ar guminė, o turėjo malonesnę tekstūrą.
Ateityje komanda tikisi ištirti būdus, kaip naudoti kelis lazerio bangos ilgius, kad vienu metu būtų galima pasiekti ir vidinį, ir išorinį kepimą. Jie taip pat norėtų išsiaiškinti, kaip sukurti programinę įrangą, kad ateityje naudotojai galėtų pritaikyti ją savo 3D spausdintuvu atspausdintiems patiekalams.
