Постинг во все соц сети одной кнопкой

Забыли пароль?




Будущее космической еды по требованию или 3D-печать

Раздел Космос
Дата публикации: 06/12/2020
Просмотров: 89


Будущее космической еды по требованию или 3D-печать

Ни один фанат научной фантастики не может отрицать свое желание иметь репликатор еды, когда капитан Пикард впервые начал получать чашки «горячего чая Эрл Грей», созданного из воздуха, для его регулярного употребления в « Звездном пути: следующее поколение» . Известный писатель Артур Кларк заявил, что «Любая достаточно продвинутая технология неотличима от магии». Хотя репликаторы пищевых продуктов все еще далеко выходят за рамки технологической магии, которую мы можем выполнять с помощью современной науки, мы разработали способ переноса трехмерной структуры из компьютерных данных в реальность с помощью процесса, называемого трехмерной печатью.

Чарльз Халл изобрел 3D-печать с ее первым использованием в 1983 году с помощью стереолитографии. Его устройство использовало ультрафиолетовый свет для «отверждения» полимерной смолы слой за слоем, создавая таким образом трехмерную структуру с каждым проходом. Хотя изначально 3D-печать использовалась только в исследовательских лабораториях, за последнее десятилетие она стала настоящим модным технологическим словом. Сейчас этот процесс широко применяется, и доступно множество небольших потребительских устройств для 3D-печати.

По сути, 3D-печать работает путем повторения 2D-контуров для роста 3D-формы, при этом сопла для печатного материала («сырья») начинаются с нижнего слоя и обрабатываются после файла 3D-дизайна. В самых основных потребительских версиях прессуются гранулы расплавленного пластика. Они часто используются для создания простых трехмерных объектов, таких как модели, игрушки, чашки и утварь - вещи, которые любой специалист в области трехмерного дизайна может создать в своем любимом приложении. Метод 3D-печати также известен как «аддитивное производство», когда печатный материал последовательно добавляется слоями.

Преимущества 3D-печати перед многими традиционными способами производства впечатляют. Во-первых, стабильное качество и меньший риск, поскольку элементы находятся в одном трехмерном файле «источник правды». Во-вторых, быстрое прототипирование происходит намного быстрее. В-третьих, гибкость использования одной машины для создания совершенно разных предметов на лету. Наконец, существует отличная рентабельность инвестиций при небольших тиражах продукта.

Современные 3D-принтеры могут использовать широкий спектр материалов, помимо пластмасс, таких как металлы и стекло. Теперь с помощью 3D-принтеров можно создавать лишь несколько вещей:

  • Музыкальные инструменты
  • Автозапчасти
  • Огнестрельное оружие
  • Протезы конечностей
  • Крошечные дома
  • Части искусственного органа
  • Фигурки на заказ
  • Еда!

В 2006 году в рамках проекта Корнельского университета впервые было хорошо задокументировано использование 3D-печати для создания продуктов питания. Команда Корнелла изменила оборудование для экструзии пластика, чтобы в качестве сырья можно было использовать пищу, такую ​​как шоколад, сыр и даже тесто для печенья.

Примерно в то же время к игре присоединилось НАСА. Только в 2012 году исследования превратились в реальные разработки; однако администрация предоставила компании из Остина контракт на проведение фазы I исследований в области инноваций малого бизнеса (SBIR) . Результатом партнерства стало технико-экономическое обоснование создания возможностей 3D-печати продуктов питания для длительных космических полетов.

Первоначальные набеги на 3D-печать продуктов питания использовали исходные материалы, которые сами по себе уже были полноценными продуктами питания. В дополнение к шоколаду, как упоминалось выше, цельные продукты, такие как сыр и томатный соус, были объединены поверх печатной «корочки» для создания пиццы. Следующим логическим шагом было приблизиться к созданию пищи из еще более важных элементов: тех же макронутриентов, которые составляют пищу на более низком уровне: жиров, белков, углеводов и пищевых волокон.

Эта улучшенная печать продуктов питания привела нас в сферу «4D» печати. Этот прогресс, известный под другими названиями, такими как системы преобразования формы, активное оригами и 4D биопечать, накладывает измерение трансформации с течением времени на традиционный процесс 3D-печати. 4D-печать открывает фантастические возможности в мире биомедицины, поскольку этот процесс позволяет создавать материалы, которые реагируют на определенные условия, обладают невероятной гибкостью и даже могут собираться самостоятельно.

Многие из тех же качеств могут быть адаптированы для улучшения возможностей печати пищевых продуктов. Одним из интересных способов использования 4D-печати является создание макаронных изделий, которые можно распечатать на 3D-принтере в относительно плоской форме и легко хранить в больших количествах. Однако после приготовления и пропитывания достаточным количеством воды эта особая паста трансформируется в различные трехмерные формы, которые было бы невозможно хранить в таких формах.

Будущее трехмерной (и четырехмерной) печати пищевых продуктов на данный момент широко открыто, и достижения появляются регулярно. Все еще существуют жесткие ограничения на то, что мы можем сделать. Мы можем печатать только те объекты, которые вписываются в механические рамки данной конструкции принтера. Хотя существует некоторый производственный процесс или процесс приготовления, с помощью которого можно создать практически все, принтеры ограничены исходным сырьем. Кроме того, печатная еда еще далека от результата, которым мог бы гордиться шеф-повар.

«У людей есть пять чувств, которые могут доставить удовольствие: обоняние, зрение, вкус, слух и осязание. Часть вкусового ощущения - умами. Это один из пяти основных вкусов, включая сладкий, соленый, горький и кислый. Все должно быть затронуто, чтобы вкус еды стал незабываемым. Умами содержится в овощах и выдержанных продуктах, таких как соевый соус. Возможность вливать или укладывать умами в пищу позволяет пользователю воспринимать пищу так, как если бы он находился на своей кухне, в окружении всех удобств Земли. Умами также связывает аминокислоты, которые легко складываются в слои пищи. Еда должна быть воодушевляющей, омолаживающей и положительной, играя с этими чувствами, создавая что-то необычное, чтобы вызывать у людей острые ощущения».

- 3D-печать еды для космических миссий

Однако при достаточных постоянных вложениях времени и денег эти ограничивающие стены будут и дальше разрушаться. Пицца, напечатанная на 3D-принтере, теперь стала настоящей и широко распространенной вещью, и даже сырая говядина была сделана на Международной космической станции.

Формируются новые венчурные фонды, такие как SP8CEVC, чтобы сосредоточиться на космических технологиях, а также на поддержке проектов. Основанная в Нью-Йорке и основанная капитаном Францем Алмейдой и Джунаидом Мианом, RPh., Миссия SP8CEVC заключается в поддержке стартапов в области космических технологий и долголетия человека. Доступность высококачественной и приятной пищи для космонавтов будет важным фактором в поддержании физического и психологического здоровья. 3D и 4D печать еды - еще один большой шаг вперед в этом направлении.



Источник: перейти ...

Всегда будь в курсе, подпишись на наш Telegram





Поделиться, сохранить: