Máy in 3D tích hợp AI có thể chế biến và nấu thức ăn đồng thời

Khác với các máy in 3D thực phẩm truyền thống – vốn tạo hình bằng cách đùn bột thực phẩm lạnh rồi phải đưa sang lò nướng hoặc thiết bị gia nhiệt riêng để làm chín – thiết bị mới kết hợp toàn bộ quá trình trong một hệ thống duy nhất. Máy sử dụng bộ gia nhiệt hồng ngoại siêu mỏng làm từ graphene laser (LIG), giúp kiểm soát nhiệt độ chính xác đến từng lớp in.

Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ này cho phép lớp thực phẩm in ra đạt nhiệt độ bề mặt 137 độ C, trong khi phần bên trong duy trì mức tối thiểu 105 độ C trong suốt quá trình in. Điều này không chỉ đảm bảo thực phẩm được nấu chín kỹ mà còn giữ nguyên hình dáng ban đầu và tiêu diệt hiệu quả các vi khuẩn có hại.

Thử nghiệm với bột làm bánh quy từ tinh bột cho thấy, máy có thể in và nấu từng lớp liên tục với mức tiêu thụ điện năng chỉ 14 W – thấp hơn rất nhiều so với mức 1.000 – 2.000 W của các thiết bị gia nhiệt truyền thống như lò nướng hoặc nồi chiên không dầu.

Chất lượng vượt trội, an toàn cao

Hình ảnh từ kính hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy các mẫu thực phẩm được nấu bằng tia hồng ngoại giữ được cấu trúc bên trong đồng đều, không bị phồng hay biến dạng. Phân tích X-quang cũng xác nhận độ xốp đồng nhất của sản phẩm, phản ánh quá trình làm chín hiệu quả và chính xác. Trong khi đó, mô phỏng nhiệt bằng phần mềm COMSOL cho thấy nhiệt lượng chỉ xuyên sâu từ 1–2 mm từ lớp bề mặt, giúp các lớp bên dưới không bị nấu quá chín.

Về mặt an toàn thực phẩm, kết quả kiểm nghiệm cho thấy thực phẩm được xử lý bằng công nghệ mới có lượng vi khuẩn sau 48 giờ gần như bằng 0 – thấp hơn rất nhiều so với phương pháp nướng truyền thống, vốn ghi nhận đến hơn 200 cụm vi khuẩn trong cùng thời gian.

Ứng dụng đa dạng từ nhà hàng đến y tế

Không chỉ mở ra hướng đi mới cho ngành thực phẩm tùy biến theo yêu cầu, công nghệ này còn được kỳ vọng sẽ ứng dụng rộng rãi trong các nhà hàng, tiệm bánh hoặc bệnh viện – nơi yêu cầu cao về kiểm soát thành phần dinh dưỡng và khẩu phần ăn.

“Việc tích hợp công nghệ AI giúp thiết kế thực phẩm cá nhân hóa theo từng nhu cầu cụ thể, từ đó cải thiện trải nghiệm người dùng cũng như tối ưu năng suất trong môi trường chế biến hiện đại,” đại diện nhóm nghiên cứu cho biết.

Máy in 3D tích hợp AI và công nghệ gia nhiệt LIG được đánh giá là bước tiến quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm thông minh, hứa hẹn thúc đẩy làn sóng tự động hóa mới với chi phí thấp, hiệu quả cao và tiêu chuẩn an toàn vượt trội.