مجله اینترنتی واوک روی خط دانایی

پرینتر سه بعدی غذا

غذای خود را پرینت کنید!

تلگرام واوک

کسانی که بیش از سه دهه از عمرشان می‌گذرد به خوبی به یاد دارند که تا چند سال پیش، پرینترهای سوزنی برای خود پدیده‌ای به حساب می‌آمد و کسی باور نمی‌کرد که این فناوری چنان سریع رشد کند و ارزان شود و در بیشتر خانه‌ها هم حداقل یک پرینتر سبک و ارزان و کارآمد موجود باشد. دیرزمانی نیست که پای فناوری پرینت سه‌بعدی به دنیای فناوری باز شده، اما خیلی زود صحبت از پرینت خودرو درکارخانه‌های خودرو سازی و پرینت سازه‌های مسکونی در کره ماه پیش آمده و در سال‌های اخیر هم چاپ غذا! پرینتر سه‌بعدی از یک فایل دیجیتالی، نمونه فیزیکی می‌سازد. در واقع فایل سه‌بعدی در نرم افزارها به لایه‌های مجزا تفکیک و برای پرینتر سه بعدی قابل خواندن می‌شود؛ سپس چاپگر به طراحی و ساخت لایه‌ها پرداخته و در نهایت نمونه مورد نظر ساخته می‌شود. چون این فرآیند به صورت لایه‌به‌لایه انجام می‌شود به آن فرآیند افزودنی می‌گویند. جسم از پایین شروع به شکل گرفتن می‌کند و با گذشت زمان لایه‌های بیشتری روی لایه‌های زیرین قرار می‌گیرد تا در نهایت جسم پرینت شده کامل شود.
تفاوت تمامی پرینترهای سه بعدی؛ در فناوری و مواد مصرفی‌ست که آن‌ها را از هم متمایز می‌کند. برای مثال برخی پرینترهای سه بعدی بر پایه پودر (نایلون، پلاستیک، سرامیک و فلز) هستند که با استفاده از یک منبع حرارت نوری (لیزر) ذوب و سپس جامد می‌شوند، شکل نمونه مورد نظر را می‌گیرند و عمل چاپ را انجام می‌دهند. در برخی دیگر رزین‌های پلیمری با استفاده از لیزر لایه‌به‌لایه (بسیار نازک) سفت و سخت شده و شکل جامد به خود می‌گیرند. به طورکلی فناوری‌های به کار رفته در پرینترهای سه بعدی ۱۷ نوع هستند که رایج‌ترین آن عبارتند از: FDM ،SLA ،DLP و SLS. بیایید نگاهی گذارا به این فناوری‌ها بیاندازیم:

فناوری FDM: تنها فناوری پرینت سه‌بعدی است که قطعات پرینت شده با آن، در برابر حرارت، ضربه‌های مکانیکی و رخدادهای شیمایی مقاوم است. از این رو در صنایعی چون هوافضا، پزشکی، دندان‌پزشکی، خودروسازی کاربرد دارد. از پلاستیک‌هایی که برای استفاده در آن به کار می‌روند و درحال حاضر بیشترین کاربرد بازار جهانی را دارند؛ معمولاً پلاستیک ABS و PLA است.

فناوری SLA: استریولیتوگرافی و به اختصار SLA یکی از قدیمی‌ترین و با سرعت‌ترین روش‌های پرینت سه‌بعدی است که مواد اولیه آن از جنس پلاستیک مایع به نمونه‌های جامد تبدیل می‌شود. چاپگرهای این فناوری با ساخت راحت و دقیق (۵۰ تا ۱۵۰ میکرومتر) اشیاء با پیچیدگی‌های بسیار بالا، جایگزین خوبی برای روش‌های سنتی بسیار وقت‌گیر با دقت پائین است. برای مثال خودروسازان برای تولید دستگیره‌های ماشین به جای استفاده از روش زمان‌بر ریخته‌گری از SLA استفاده می‌کنند.

فناوری DLP(پردازش دیجیتال نور): از این روش برای ساخت نمونه‌های با دقت بالا (۵ تا ۵۰ میکرومتر) در صنعت طلاسازی، دندانپزشکی استفاده می‌شود. سرعت تولید نمونه اولیه و صافی سطح بسیار بالا از جمله مزایای این فناوری‌ست. مواد مصرفی این پرینترهای سه‌بعدی رزین‌های صنعتی و ریخته‌گری است.

فناوری SLS(پرینت سه‌بعدی با لیزر): در این فناوری با استفاده از لیزر، مواد اولیه برای ایجاد یک ساختار جامد به هم متصل می‌شوند. مواد گوناگونی از جنس پلیمرها مانند نایلون (خالص و شفاف)، پلی استر، فلزات (از جمله فولاد، تیتانیوم) آلیاژهای مخلوط، کامپوزیت‌ها و شن مواد اولیه چاپ به وسیله این فناوری هستند که نمونه ساخته شده آن از استحکام بالایی برخوردارست. امروزه این فناوری در بخش هنر و صنایع دستی به سرعت رو به رشد است.

چاپ سه بعدی غذا: درباره توسعه فناوری چاپ سه‌بعدی در دنیا، پروفسور هاد لیپسون از دانشگاه کلمبیا پرسشی اساسی مطرح می‌کند: «آیا روزی فراخواهد رسید که هر شخص دستگاه چاپ سه‌بعدی نظیر یک رایانه شخصی در خانه داشته باشد؟ من فکر می‌کنم پاسخ این پرسش«بله» باشد اما نه برای چاپ اشیای پلاستیکی بلکه برای چاپ سه بعدی غذا!»

پرینتر سه بعدی برای چاپ غذاچاپ غذاهای معمولی توسط چاپگر سه‌بعدی اندکی به طول می‌انجامد اما به نظر می‌رسد مزایایی که دارد از معایبش بسیار کمتر باشند. از جمله مزایای خاص این دستگاه آن‌ است که فرد می‌تواند درخواست چاپ یک غذا را از راه دور و از طریق تلفن همراهش بدهد. شما می‌توانید تنها غذا را به صورت نپخته آماده داشته باشید و با دادن دستور پخت پیش از رسیدن به منزل غذا را برای خوردن آماده کنید.
بیشتر چاپگرهای سه بعدی غذا چاپگرهای رسوبی هستند، بدین معنی که لایه‌های مواد اولیه در یک فرایند شناخته شده به عنوان ساخت افزایشی روی هم قرار می‌گیرند. دسته‌های جدیدتر از چاپگرهای سه بعدی، چاپگرهای اتصالی هستند که مواد را با یک نوع چسب خوراکی به هم متصل می‌کند. آخرین نسل از چاپگرهای سه‌بعدی غذایی بسیار پیچیده‌تر هستند؛ این چاپگرها از مواد پودری و لیزرها و بازوهای رباتیک استفاده می‌کند تا مجسمه‌های شکری، شکلات‌های دارای الگو و شیرینی‌های مشبک ایجاد کنند.
چاپگر ChefJet ساخت ۳D Systems لایه‌های نازک از پودر شکر را به انواع اشکال هندسی بلورین تبدیل می‌کند. چاپگر Choc Edge ساخت Natural Foods شهر بارسلونا، شکلات را با سرنگ به الگوهای زیبا تزریق می‌کند. چاپگرهای پیشرفته می‌توانند حتی وظایف بیشتری را به عهده بگیرند. برای نمونه Foodini، با استفاده از مواد تازه قرار گرفته در کپسول‌های فولادی ضد‌زنگ، مواد غذایی همچون پیتزا، ماکارونی و کیک‌های شکلاتی را آماده می‌کند شرکت سازنده این پرینتر با همکاری کارخانجات تولید‌کننده مواد غذایی در تلاش است تا در تهیه کپسول های مواد اولیه کمترین مقدار مواد نگهدارنده به کار برده شود. دارندگان این پرینتر در آینده می‌توانند به فروشگاه رفته مثلا پنج کپسول مواد اولیه تازه را تهیه کنند و به خانه آورند و هر غذایی را که می خواهند تهیه کنند، کپسول مربوط به آن را در پرینتر قرار داده تا فودینی برایشان پرینت کند!
ماشین پاستا‌ساز Barilla، نودل‌ها را با آب و آرد سمولینا چاپ می‌کند و یک نمونه اولیه طراحی شده توسط Hod Lipson، استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه کلمبیا، شیرینی‌های ساده را تولید می‌کند.

غذاهای چاپ شده با پرینتر سه بعدیپیش‌بینی می‌شود که چاپگرهای آینده قادر به ارائه مقادیر دقیق از مواد، ویتامین‌ها و مکمل‌ها و غذاهای سفارشی که نیازمند مقدار کالری ویژه برای یک کاربر است (بر اساس داده‌های بیومتریک و ژنومی بهینه‌سازی شده)، خواهد بود و این ممکن است حلقه گم شده بین تغذیه و پزشکی‌شخصی و مواد غذایی روی میز شما باشد.
برای اینکه ببینید ورود این فناوری به زندگی ما خیلی زمان‌بر نخواهد بود، در جریان باشید Food Ink که یک رستوران منحصر به فرد چاپ سه‌بعدی در انگلستان است تقریباً به طور کامل با استفاده از چاپگرهای تجاری در دسترس ساخته شده و همه‌چیز از میزهای رستوران تا صندلی‌ها و لامپ‌ها طی یک هفته چاپ شدند. و در نهایت همه غذاهای اصلی و دسرهای این رستوران هم به بافناوری چاپ سه بعدی آماده می‌شوند! در ادامه می‌توانید ویدیوی معرفی رستوران Food Ink را در آپارات واوک تماشا کنید: