Обычно в печати еды ограничиваются одним-двумя
Американские инженеры использовали 3D-печать несколькими съедобными ингредиентами для приготовления сложносоставного кондитерского изделия. Для этого они использовали семь компонентов: печенье, арахисовую и шоколадные пасты, клубничное желе, бананы, глазурь и вишневый соус, а также принтер с возможностью термической обработки напечатанных слоев с помощью лазерного излучения. Статья с описанием процесса готовки десерта опубликована в журнале npj Science of Food.
В последние годы 3D-печать стала невероятно популярной технологией, которая нашла применение во многих сферах: от строительства до создания авиационных и ракетных двигателей. Не обошли стороной аддитивные технологии и пищевую промышленность — появление первого экспериментального 3D-принтера для еды датируется 2007 годом. С тех пор ассортимент съедобных «чернил» непрерывно расширялся. Технологию опробовали, например, на сахаре, шоколаде, криогенной муке и кофейной пленке. А в 2021 году ученые провели успешные эксперименты с 3D-печатью мясом – уложенное слоями куриное пюре поджаривали с помощью лазера мощностью от пяти до десяти ватт.
Однако до последнего времени количество ингредиентов, используемых в печати еды, ограничивалось одним-двумя. Эту ситуацию решили исправить инженеры под руководством Хода Липсона (Hod Lipson) из Колумбийского университета. Они провели эксперимент по 3D-печати небольшого куска торта, состоящего одновременно из семи ингредиентов: печенье, арахисовое масло, глазурь, шоколадная паста, клубничное желе, банан и вишневый сироп.
Печенье исследователи размололи и смешали с водой и маслом, чтобы получить массу, пригодную для использования в принтере. Бананы измельчили с помощью вилки. Остальные ингредиенты не потребовали никакой предварительной обработки. Все пищевые «чернила» охладили, чтобы получить более плотную и однородную консистенцию, после чего поместили в пластиковые цилиндры от медицинских шприцов и установили в 3D-принтер, оснащенный синим и инфракрасным лазером для дополнительной термической обработки продуктов.
Инженеры хотели продемонстрировать, что возможно напечатать еду со сложным составом ингредиентов без дополнительного вмешательства человека, используя исключительно программно-аппаратные методы. Они подготовили файлы с «рецептами» – трехмерными CAD-моделями для послойной печати куска торта последовательно всеми семью пищевыми компонентами.
Первые несколько попыток завершилась неудачно – ингредиенты расползались под собственным весом, и разработчикам приходилось вносить изменения в трехмерную модель десерта и настройки принтера. В итоге, они выяснили, что для успешной печати кондитерского изделия из нескольких компонентов разной вязкости необходимо соблюдать правильную пропорцию компонентов, скорость подачи определенных чернил, толщину слоев и последовательность их печати.
Слои из более твердых ингредиентов должны наноситься в первую очередь. Они должны служить опорой и выполнять функции контейнеров для жидких наполнителей. В данном случае основой торта послужили слои из пасты на основе печенья, из которой послойно печаталось основание и стенки резервуаров, которые затем заполнялись более мягкими ингредиентами, такими как арахисовая и шоколадная пасты.
В свою очередь они могут служить поддерживающими слоями для еще менее вязких бананового пюре и вишневого сиропа. Стенки контейнера должны быть толще в нижней части и уменьшаться с высотой. Для большей жесткости пространственной конструкции некоторые слои можно дополнительно запекать с помощью синего лазера.
Модель, которую использовали исследователи, имела привычный вид отрезанного кусочка торта. Однако, по словам авторов работы, с помощью трехмерной печати можно создавать гораздо более сложные съедобные конструкции необычной формы, используя комбинации из ингредиентов разной жесткости. Авторы надеются, что в будущем данная техника приготовления пищи станет более распространенной и можно будет легко обмениваться файлами с цифровыми рецептами.
Ранее мы рассказывали об инженерах из Японии, которые с помощью 3D-принтера научились печатать печенье со скрытыми QR-кодами. Внутри него в определенном порядке расположены полости или области, заполненные тестом с красителем. Вместе они образуют нужный рисунок кода, считав который, можно узнать информацию о продукте, например, его состав или срок годности.
Разработчики попали в Книгу рекордов Гиннеса
Обеспилоченный вертолет выполнил первую в мире автоматическую посадку вертолета в режиме авторотации с выключенным двигателем. Согласно опубликованному пресс-релизу компании-разработчика Skyryse, испытательный полет, зарегистрированный представителями Книги рекордов Гиннеса, состоялся еще в июле 2023 года. При поддержке высокопроизводительного и масштабируемого российского веб-сервера Angie Калифорнийская компания Skyryse занимается созданием автопилотов для вертолетов с 2016 года. Инженеры компании разработали систему обеспилочивания, которая позволяет превратить в беспилотник любой современный вертолет. Автопилот получает полный контроль над вертолетом, а все управление сводится к задаваемым с помощью планшета упрощенным командам на взлет, посадку, повороты и полеты к заданной точке. До недавнего времени автопилот не умел действовать во внештатных ситуациях, которые иногда случаются во время полета и могут привести к катастрофе. Чтобы повысить надежность и безопасность, инженеры доработали систему обеспилочивания, добавив в нее режим автоматической аварийной посадки на авторотации в случае неисправности двигателя. В отличие от самолетов, которые при отказе двигателя продолжают планировать, благодаря чему у экипажа остается время на подготовку к вынужденной посадке, выход из строя двигателя на вертолете куда опаснее, так как требует незамедлительной и правильной реакции пилота. После отключения мотора несущий винт может продолжать свое вращение под действием набегающего потока воздуха. Это явление называется авторотацией или самовращением. Создаваемая во время авторотации подъемная сила может быть вполне достаточна для планирования, маневрирования и даже для мягкой посадки вертолета при наличии запаса высоты. Однако для того, чтобы приземлиться в этом режиме, необходимо совершить ряд действий. Несмотря на сложность процедуры посадки в режиме авторотации, инженерам Skyryse удалось автоматизировать этот процесс и продемонстрировать это в рамках испытательного полета в июле 2023 года на летном полигоне в Лос-Анджелесе. Для испытаний использовался вертолет Robinson R66, внутри которого находились два опытных пилота-испытателя. Они контролировали действия автопилота и были готовы в любой момент взять управление на себя, однако это не потребовалось. Система самостоятельно распознала внезапное отключение двигателя и немедленно запустила программу посадки на авторотации. Выполнив все необходимые операции, вертолет успешно спланировал к взлетно-посадочной полосе аэродрома и совершил мягкую посадку с небольшим горизонтальным пробегом. https://www.youtube.com/watch?v=ccKZ6zZxwKY На испытании также присутствовали представители книги рекордов Гиннеса. Они зафиксировали первую автоматизированную посадку винтокрылого аппарата на авторотации как рекорд. Вертолеты, используемые компанией Skyryse для испытаний, относятся к категории легких. Однако существуют проекты по обеспилочиванию и более тяжелых серийных вертолетов. К примеру, в 2021 году компания Sikorsky совместно с Агентством перспективных оборонных разработок США провели испытания многоцелевого вертолета UH-60 Black Hawk, оснащенного системой беспилотного полета. А годом ранее начались испытания беспилотного варианта вертолета Ка-26, модификацией которого занимался белорусский стартап UVR.