3D打印 用于饮食业

康奈尔大学 建于公元1865年

概述

1. 3D 打印概述

2. 使用3D 打印的动机

3. 与食品相关的3D 打印设备

4. 使用食材的3D 打印

什么是3D打印？

时尚

伦 敦 时 装 学 院 Kerrie Luft

设 计 作 品

设 计 作 品

建筑

数 字 怪 诞 项 目

建筑

医学

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人体组织

航空航天

3D打印市场规模

中国制造业市 场

2012年全球市 场总额为23亿

美元

为何是现在？

寻求“3D 打印”

2009 2011 2013

$1,000 $2,000 $4,000 $12,000 $250,000 >$500,000

去除制造业的复杂性 技术范围内

复合材料

麻省

理工 学

院

“线性”成本规模

较低的准入门槛

复杂性与定制

使用3D打印

快速成型 直接单件生产

小批量生产

艺术定制

功能定制

利基市场

几何复杂性

通过用3D打印技术制作的晚餐检查食物打印

使用传统的3D打印 快速成型

使用传统3D打印 低成本注塑

Stratasys 公司

使用传统3D打印 直接单件生产: 艺术定制

使用传统3D打印 直接单件生产: 功能定制

使用传统3D打印 直接单件生产: 几何复杂性

3D打印食物

三种思想学派: 生物 自下而上

p 自上而下

3D打印食物 生物

现代化牧场

怎样才能做成一个0.25磅的汉堡？

饲料 磅谷物和牧草 谷物 加仑，用

于饮用和灌溉饲料作物 水

土地 平方英尺，用于放牧和种植饲料作物

能量 英国热量单位，用于饲料生产和运输-足够供应7个平板电脑

温室气体 磅二氧化碳等气体被释放

生物打印工作原理

含细胞的生物墨水

3D打印机喷嘴

琼脂糖棒 来源：现代化牧场

3D打印食物 自下而上

原料 成分 结构 组织 食物

为生活创新

生物技术（藻类，菌类…….) 废物（食品农业……) 轮耕作物：羽扁豆…… 替代资源：海藻，非粮食作物，昆虫……

微量营养素胶囊 碳水化合物

蛋白质纤维

调料 微量营养素 睡

脂肪

蛋白质

多糖纤维

脂肪球

调料胶囊

3D打印食物 自上而下

法国烹饪学院

法国烹饪学院

法国烹饪学院

法国烹饪学院

使用早先技术制作 的面团

雅各布斯(2013年9月22日) 打印的晚餐。纽约时报,SR1

使用添加剂的意 大利面酱

他人开创的使用加热技 术制作的奶酪

3D打印食物 直接单件生产： 艺术

3D打印食物 直接单件生产: 艺术

雅各布斯(2013年9月22日) 打印的晚餐。纽约时报,SR1

模板层

活动表

医学信息 计算基 础代 谢率

计算燃 烧的卡 路里

消耗的 卡路里

卡路 里赤 字

用户 登录

谷歌日 历

材料信息

计算每 层的卡 路里

选择层 数和类 型

可打印 的设计

直接单件生产: 营养定制 设计食物的运算法则

3D打印食物

燃烧的卡路里总和

代谢当量 瓦特

焦耳公式

（男性） （女性）

Lipton J., Lipson H., 2012 “数据驱动食欲: 食物的未来”, IEEE 综览 (特约论文)(非同行审阅)

模板层

活动表

医学信息 计算基 础代 谢率

计算燃 烧的卡 路里

消耗的 卡路里

卡路 里赤 字

用户 登录

谷歌日 历

材料信息

计算每 层卡路 里

选择层 数和类 型

可打印 的设计

赤字: 1229

饼干所含卡路里: 123

直接单件生产: 营养定制 设计食物的运算法则

Lipton J., Lipson H., 2012 “数据驱动食欲: 食物的未来”, IEEE 综览 (特约论文)(非同行审阅)

消耗: 2333 千卡

燃烧: 1344

基础代谢率: 2218

3D打印食物

自动设计打印的饼干 Lipton J., Lipson H., 2012 “数据驱动食欲: 食物的未来”, IEEE 综览 (特约论文)(非同行审阅)

3D打印食物 直接单件生产: 营养定制

Lipton J., Arnold D., Nigl F., Lopez N., Cohen D., Noren N., Lipson H., 2010, 适用于传统后加工程序的内部结构复杂的复合材料食物打印，第21届实体自由成形制

造研讨会提出

3D打印食物 直接单件生产: 质地定制

概述

1. 3D 打印概述

2. 使用3D 打印的动机

3. 与食品相关的3D 打印设备

4. 使用食材的3D 打印

3D打印食物 直接单件生产: 质地

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1..毒

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设计的新世界

添加制造的三步曲：

· 控制形状与造型

· 控制内部结构 · 控制功能行为

挑战与机遇 · 去除复杂性

· 新设计空间 · 新设计师

我们如何

实现大众化定制

应对程度如此之高的复杂性

绝妙

的

应用

联合Jeff Lipton, DanieCl ohen 制作

Toothbrush

# 毛刷 毛刷类 型

手柄形状

选择你喜欢的研究对象。进化产生下一代物品，这些物品是你所选的物品的变体，这近似于动物 的繁殖和自然进化（更多）。要么从下列某一物品进一步进化，要么从头开始进化。

蘑菇 获得脊椎 另一张碳脸 女性躯体 蜂王

蝴蝶 威吓物 稻草人 稻草人 灯泡，热气球

灯 灯 灯座 灯

电灯

灯

方灯 方灯与灯座 灯 融化的灯 蓬松的灯

联合Jeff Clune, Jason制作

我们如何

实现大众化定制 应对程度如此之高的复杂性

Bathsheba.com

基因演算法

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弹 性 系 数 任 意 单 位

微观结构

随机 网丝 层次 高频脉动 纵向 横向

细胞增大材料

泊松比和增大的体素结构

泊 松 比

随机体素结构 增大的体素结构

张力

空中巴士/

欧洲宇航防

务集团

联合

Jona

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Hill

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制作

模拟数字材料

JonathanHille

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JonathanHille

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3D回路

JonathanHille

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Jona

than

Hill

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联合 Robert MacCurdy

联合 Robert MacCurdy

制作

RobMacCurdy

物理体素

JosephMille

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500µm

JosephMille

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