Buzz
Công nghệ in 3D kết hợp graphene và trí tuệ nhân tạo cho phép tạo hình và nấu chín đồ ăn cùng lúc, mở ra tiềm năng ứng dụng lớn trong ngành thực phẩm và lĩnh vực chăm sóc sức khỏe.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Hong Kong (HKUST) đã chế tạo một máy in 3D hiện đại, kết hợp graphene và AI để vừa in vừa nấu chín thực phẩm. Thiết bị này có thể tạo ra các hình dạng phức tạp và sử dụng công nghệ hồng ngoại chính xác để đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm.
Giải quyết hạn chế của công nghệ hiện tại
Hiện tại, các máy in 3D thực phẩm thường hoạt động qua hai giai đoạn: Đầu tiên là ép đùn bột thực phẩm lạnh để tạo hình, sau đó chuyển sang lò nướng hoặc nồi chiên để nấu chín và khử trùng. Quy trình này dễ gây biến dạng sản phẩm và tăng nguy cơ nhiễm khuẩn khi di chuyển giữa các thiết bị. Máy in 3D mới của HKUST tích hợp cả hai giai đoạn, cho phép chế tạo và nấu chín đồng thời, giảm thiểu rủi ro và tăng hiệu quả.
Công nghệ gia nhiệt hồng ngoại tiên tiến
Máy in sử dụng bộ gia nhiệt hồng ngoại làm từ graphene sản xuất bằng laser (LIG) - một vật liệu siêu mỏng cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác. Trong quá trình in, các lớp thực phẩm có thể đạt nhiệt độ 137°C trên bề mặt và duy trì ít nhất 105°C ở các cạnh, đảm bảo nấu chín đều và tiêu diệt vi khuẩn có hại. Đặc biệt, máy chỉ tiêu thụ 14W điện, thấp hơn nhiều so với mức 1.000 - 2.000W của lò nướng và nồi chiên không dầu truyền thống.
Kết quả thử nghiệm và tiềm năng ứng dụng thực tế
Trong thử nghiệm sử dụng bột bánh quy làm từ tinh bột, máy in đã phun từng lớp bột và nấu chín ngay lập tức bằng công nghệ hồng ngoại, giúp sản phẩm giữ nguyên hình dạng và đảm bảo tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn. Phân tích qua kính hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy các mẫu nấu bằng tia hồng ngoại duy trì cấu trúc bên trong ổn định, không bị phồng như khi nướng bằng lò. Phương pháp này cũng hạn chế đáng kể sự phát triển của vi khuẩn sau khi nấu, với số lượng cụm vi khuẩn thấp hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống sau 48 giờ.
Công nghệ này không chỉ mang lại tiềm năng lớn cho sản xuất thực phẩm tự động mà còn có giá trị trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, nơi việc kiểm soát chính xác thành phần và khẩu phần ăn là yếu tố then chốt. Máy in 3D mới có thể giúp các nhà hàng và tiệm bánh cung cấp món ăn tùy chỉnh theo yêu cầu mà không cần đào tạo chuyên sâu, đồng thời hỗ trợ sản xuất thực phẩm theo chế độ ăn đặc biệt, đảm bảo chất lượng và an toàn cho người dùng.
