Impressora 3D chinesa usa grafeno e IA para imprimir e cozinhar alimentos ao mesmo tempo
Impressora 3D revolucionária utiliza grafeno e IA para criar alimentos enquanto os cozinha, otimizando tempo e trazendo novas possibilidades para a indústria alimentícia
Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (HKUST) desenvolveram uma nova impressora 3D capaz de fabricar alimentos camada por camada com alta precisão. O equipamento utiliza inteligência artificial (IA) e um sistema de aquecimento infravermelho baseado em grafeno para garantir qualidade e segurança no preparo.
A inovação promete solucionar desafios comuns em métodos atuais de impressão 3D de alimentos. As técnicas convencionais excluem que os itens sejam primeiro moldados a frio e depois levados a um forno ou fritadeira para finalização. Esse processo pode causar deformações e aumentar os riscos de contaminação.
Com a nova tecnologia, a impressão e o processamento são simultâneos, eliminando a necessidade de etapas adicionais. Isso melhora a segurança alimentar e mantém a integridade estrutural dos alimentos.
Precisão no cozimento
O diferencial da impressora 3D é no seu aquecedor infravermelho ultrafino, feito de grafeno induzido por laser (LIG). Segundo os pesquisadores, esse sistema permite um controle preciso da temperatura. Durante a impressão, a superfície atinge 137°C (278,6°F), enquanto as laterais mantêm pelo menos 105°C (221°F).
A eficiência energética também se destaca. Uma impressora consome apenas 14 watts de energia, muito menos do que fornos convencionais ou fritadeiras de ar, que operam entre 1.000 e 2.000 watts.
Os testes foram prolongados com uma massa de biscoito especial à base de amido. Cada camada extrudada foi imediatamente exposta pelo aquecedor infravermelho, garantindo que o alimento mantivesse sua forma e eliminando qualquer bactéria presente. O ganho instantâneo evita afundamento ou deformação, problemas comuns nos métodos tradicionais.
Qualidade superior
A equipe analisou os resultados da impressão com um microscópio eletrônico de varredura (SEM). Eles constataram que as amostras infectadas com infravermelho continham uma estrutura interna mais uniforme em comparação com os itens assados no forno.
A tecnologia também foi avaliada por meio de raios X, confirmando que a porosidade do alimento era consistente. Isso indica um lucro homogêneo sem comprometer a integridade estrutural. Além disso, simulações térmicas (COMSOL) mostraram que o calor penetra apenas 1-2 mm na camada superior, evitando o superaquecimento das camadas inferiores.
Outro fator relevante é a segurança alimentar. O novo método mostrou uma supressão significativa do crescimento bacteriano após o cozimento. Mostramos assadas no forno ou fritas ao obtermos mais de 200 colônias bacterianas após 48 horas. Já os alimentos tratados com infravermelho registraram apenas 0 a 6 colônias a 100°C (212°F).
Aplicações futuras
Os pesquisadores acreditam que uma nova tecnologia pode transformar diversos pesquisadores da alimentação. Restaurantes e padarias, por exemplo, poderão criar produtos personalizados com menos consumo de energia e sem necessidade de treinamento técnico especializado.
Outra aplicação promissória está na área da saúde. A impressora 3D pode ser usada para produzir dietas personalizadas, controlando com precisão ingredientes e porções. Isso seria útil para hospitais e centros de cuidados médicos, onde a consistência na qualidade dos alimentos é essencial.
A combinação de IA e impressão 3D também abre caminho para a automação na produção de alimentos em larga escala. A tecnologia pode ser integrada a sistemas comerciais, permitindo a fabricação eficiente de itens fornecidos com alta segurança e padronização.
Com dados de Interesting Engineering.