在現代社會，人們都已經能夠希望了自己的廚房里擺放的各種設備——從烤面包機、微波爐到咖啡機等。而如果哥倫比亞大學機械工程教授Hod Lipson成功的話，我們的廚房可能又要迎來一位新成員——有可能顛覆我們做飯方式的3D食品打印機。在過去一年里，Lipson和他的學生們一直在開發一種3D食品打印機，這款機器可以通過計算機控制軟件制造出可食用的對象，而它使用的食材是可食用的面糊、凝膠、粉末和液體成分等。目前，研究團隊已經開發出這款機器的原型，它看起來像一臺優雅的咖啡機。

“食物打印機并不會取代傳統烹飪——它們也不會解決我們所有的營養需求或者做出我們想吃的所有飯菜。”Lipson說，這是一位在人工智能和數字制造領域有著開創性成就的科學家。“但是它們根據需要制造出各種定制的新鮮、營養食品，將數字食譜和冰箱里的基本營養成分轉化成健康的菜式來供應我們的日常所需。我認為，這正是將個性化健康數據與廚房餐桌之間缺失的一環——它正是3D打印技術的殺手級應用。”

據介紹，自從完成原型機之后，Lipson的團隊一直在不停地對其進行改進和測試——最重要的是讓3D打印機能夠“做飯”。Lipson指出，盡管他們肯定能夠在今年夏天讓這種技術工作，“但是將所有這些功能塞到一臺新機器，尤其是比我們現在使用的3D打印機更加緊湊的機器中，是一個巨大的挑戰。”據了解，這款3D打印機安裝有一只機械手，上面有8個插槽用于放置冷凍食品墨盒。學生們現在正致力于將一個紅外加熱元件裝到這個機械臂上。

據悉，Lipson在3D打印領域已經有了20多年的經驗，他也是首批研究多材料3D打印的研究人員之一，他一開始研究3D打印機電系統，后來又轉向了生物打印。最后，打印生物材料將他引向了食品打印，Lipson稱這是一個特別令人興奮的領域：“它觸及我們生活中非常基本的東西。我們永遠離不開做飯。但是，盡管技術和軟件已經進入了我們生活的幾乎每一個方面，烹飪仍然是非常、非常原始的——我們仍然在跳動的火焰上煮飯，就像我們幾千年前的祖先那樣。所以這是一個軟件尚未滲透的領域，而現在，這一切可能會發生變化。”

為了推動這種變化，Lipso的團隊正在與紐約的頂級烹飪學校——國際美食中心(ICC)合作。通過與ICC的食品技術總監、烹飪協調員、大廚Hervé Malivert的密切合作，Lipso帶領了幾個研習班，以將ICC在烹飪上的創造性與Lipso的創造機器實驗室(CML)的技術知識結合起來，創造出一種新的食物——實現基本成分的全新組合，并形成當前廚師無法實現的質感和幾何形狀。

Malivert希望能讓他的學生接觸到未來的食品和新食品技術;而Lipson的目的則是探索和研究3D打印食品的潛力，以創造和記錄學生們設計的食譜，揭開2025年食物的面紗。

“工程師們已解決了3D打印如何發揮作用的問題，于是我們轉到了廚房專家這里來面對什么可以制造這一創造性的問題。”Lipson說。

Hod Lipson教授

除了與ICC的合作之外，Lipson今年春天還在哥大工程學院開了一門關于數字化制造的課程。超過32名學生，大部分是本科生，參加了這個重點是3D食品打印的試點課程。在學期結束時，他們展示了各種不一般的食品打印構造。奶油奶酪是最受歡迎的選擇，因為它們很容易從3D打印機中擠出，并能很好地與其他成分混合。他計劃明年再次提供該課程。

Lipson希望到今年年底，他們的原型機能夠3D打印的更快、更準確，并希望能夠在打印的同時實現烹飪。不同于傳統的烤箱烹飪，他們的3D打印機將在不同的溫度下和持續時間里烹飪不同的成分，所有這些都將由計算機科學教授Eitan Grinspun正在開發的軟件來控制。

這款軟件是至關重要的，因為當下的3D打印機軟件更加關注的是設計和打印機器零件，而不是您的下一頓飯。“對于食物來說，這是錯誤的語言。”Lipson解釋說：“所以我們需要一種新語言，以便我們可以描述向3D打印機描述我們想要的。而且它必須便于那些不是工程師的人來創建數字食譜。”

據了解，Grinspun正在創建的軟件可以預測3D打印的形狀在經過烹飪后的樣子。他的團隊正在開發一個體積材料模擬器，它可以考慮在加熱/冷卻條件下的熱轉移以及材料屬性的變化，實際上，目前他們正試圖數字化復制烤箱里烹飪的食物。