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变形意大利面：从实验室走上餐桌
撰文 王文 姚力宁（麻省理工学院媒体实验室）
编辑 金庄维
餐桌是我们每天生活中必不可少的一部分，而美食则是其上的主角。千百年来，食物都是“静止”的，它们在经过厨师的巧手之后，便静静的在餐桌上等待我们享用。最近，来自麻省理工学院（MIT）媒体实验室（Media Lab）的科学家和设计师们将眼光放到了食物上，他们研发出了遇水变形的食物！这些食物与普通食物不同——它们在烹饪之前是扁平的（2D），而在烹调过程中，慢慢变成预先设定好的三维（3D）形状。
设计这些变形食物的出发点，是为了节省运输成本。现代加工食物，如意大利面，为了与酱汁和其他食材进行搭配，形状各异。这就导致在意大利面的包装里，空气占了很大比例，比如通心粉包装中的空气含量占总体积超过 67%，以致运输和储存都非常耗费能源、占用大量空间。会变形的食物充分考虑到了这些问题，以最小化储存空间为目的，力求让食物在烹饪前体积最小，方便运输和储存。这与宜家家具的设计理念异曲同工。
在设计变形食物的过程中，科学家和设计师通力合作，将生物材料学引入食物设计中：利用不同食材吸水度的差异，将未烹饪的食物做成多层的平面形状。“最底层是多孔低密度蛋白质食材，中间层是紧致高密度蛋白质食材，而上层，则是由食物打印机制作的线状纤维食材。其中，蛋白质食材较纤维食材更能吸水，以致平面食物上下表面的吸水速率有差异。而膨胀率的不同确保了在浸入水中之后，平面结构可以变成预先设计的三维形状。”设计变形食物的科学家王文博士解释道。
“这些平面食物的形状和口味各异：有传统意大利面的形状，也有很多创新形状，比如马鞍形，花型；口味可以根据消费者的喜好进行随意搭配，比如土豆口味，海苔口味等。波士顿的一位法餐厨师也参与了设计，制作了很多有意思的餐点。”变形食物的设计师姚力宁博士介绍道。
照片版权：Michael Indresano Production
王博士和姚博士都来自内蒙古，本科毕业于浙江大学，而且都是浙大创新与创业管理强化班的成员。王博士从事生物材料工程方面的研究，而姚博士则是交互设计师。她们两人都爱好美食，希望能够将科技与美食结合起来，让传统的食物变得时尚。
变形食物的设计灵感来源于 2015 年的《星球大战 7：原力觉醒》。片中的蕾伊深处战乱的荒原，她做饭的方法就是将一些粉末撒入水中，而粉末会瞬间长成一个蛋糕。王博士从小就是科幻迷，有着深厚科学背景的她觉得，将很多食材的吸水性加以利用（比如木耳），说不定就可以使科幻变成现实。为了达到这一目的，王博士和姚博士测试了很多的食材，力求让食物变形。开始的实验遇到很多阻力，并没有那么顺利。但在她们废寝忘食的不懈努力之下，终于，一次不起眼的测试中，变形食物诞生了！
图片版权: 张腾博士和 Michael Indresano Production
参与设计这款食物的还有郑庆一和张腾博士。张腾博士对食材的力学性能进行模拟，以预测食物的变形方式。郑庆一则开发了基于 web 的食物交互设计平台，用户可以根据自己的喜好来选择食物的形状。
变形食物的论文近期发表在 ACM-SIGCHI 2017，石井裕（Hiroshi Ishii）教授是变形食物论文的通讯作者，他的实验室主要从事与交互设计相关的研究。本研究的科研经费来源于麻省理工媒体实验室以及全美第二大超市 Target 旗下的孵化器 Food + Future 。
如果您对变形食物感兴趣并希望合作，欢迎联系王博士 [email protected] 和姚博士 [email protected]。
论文信息
【题目】Transformative Appetite: Shape-Changing Food Transforms from 2D to 3D by Water Interaction through Cooking
【作者】Wen Wang（王文，MIT），Lining Yao（姚力宁，MIT），Teng Zhang（张腾，雪城大学），Chin-Yi Cheng（郑庆一，MIT），Daniel Levine（MIT）& Hiroshi Ishii（石井裕，MIT）
【期刊】ACM-SIGCHI 2017
【DOI】10.1145/3025453.3026019
【摘要】We developed a concept of transformative appetite, where edible 2D films made of common food materials (protein, cellulose or starch) can transform into 3D food during cooking. This transformation process is triggered by water adsorption, and it is strongly compatible with the 'flat packaging' concept for substantially reducing shipping costs and storage space. To develop these transformable foods, we performed material-based design, established a hybrid fabrication strategy, and conducted performance simulation. Users can customize food shape transformations through a pre-defined simulation platform, and then fabricate these designed patterns using additive manufacturing. Three application techniques are provided - 2D-to-3D folding, hydration-induced wrapping, and temperature-induced self-fragmentation, to present the shape, texture, and interaction with food materials. Based on this concept, several dishes were created in the kitchen, to demonstrate the futuristic dining experience through materials-based interaction design.
【链接】http://dl.acm.org/citation.cfm?id=3026019
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编辑：yangfz
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