“别拿食物玩”这句俗语，MIT的研究人员听了却不太当回事。研究团队正在设法让用餐体验变得互动又有趣：食物加水后便能改变形状。
来自MIT可触媒介研究组的研究人员，制作出了类似可食用折纸的东西：由明胶和淀粉制成的平面薄片，浸入水中后会立即舒展开来，形成三维结构，包括通心粉和螺旋面等常见意面形状。
这些可食用薄膜还可以经过设计，折成花朵以及其他不同寻常的形状。研究人员探索这些薄膜在烹饪上的潜力，制作了能包裹鱼子酱颗粒、类似意式奶油卷的扁圆片，以及浸入热汤后会自行分裂成更细面条的意大利面。
研究人员本月在计算机协会2017年计算机与人机交互会议上发表了论文，介绍这项工作。他们称这些变形作品既是烹饪表演艺术，也是一种切实可行的降低食品运输成本的方法。例如，可将可食用薄膜叠放后运送给消费者，再在浸入水中时变成最终形状。
“我们做过一些简单的计算，比如通心粉。即使包装得再严实，最终仍会有67%的体积是空气，”论文共同作者、MIT媒体实验室前研究生及研究科学家王雯说。“我们想，也许未来这种能变形的食物可以平铺包装，节省空间。”
王雯的共同作者包括：论文第一作者、前研究生姚琳；前研究生程金一；现任研究生丹尼尔·莱文；雪城大学的张腾；以及媒体艺术与科学杰罗姆·B·维斯纳教授石井裕。
石井说：“这个项目是我们将‘激进原子’愿景付诸实践的最新成果之一——把人类互动与动态实体材料结合起来，使材料能够变形、顺应并传递信息。”
可编程意面
在MIT，王雯和姚琳一直在研究各种材料对湿气的反应。他们主要研究一种能够改变形状、随湿度变化而收缩和膨胀的细菌。巧合的是，这种细菌也用于发酵大豆，制作一种名为纳豆的常见日本料理。姚琳和王雯想知道，能否设计其他可食用材料，使其接触水后改变形状。
他们开始尝试明胶，这种物质吸水后会自然膨胀。明胶的膨胀程度因密度而异，研究团队利用这一特性制作了可变形结构。
姚琳和王雯设计了一种平面双层薄膜，由两种密度不同的明胶制成。上层更加致密，因此比下层吸水更多。整个结构浸入水中时，上层会卷曲并覆盖下层，形成一道缓缓升起的拱形。
研究人员寻找控制结构弯曲位置和程度的方法，以便用明胶薄片制成不同的三维形状。最终，他们选择在上层明胶上用3D打印机打印可食用纤维素条。纤维素条本身几乎不吸水；他们发现，这些条带可以充当水分屏障，控制上层明胶接触到的水量。通过在明胶上打印不同图案的纤维素，他们能够预测并控制结构对水的反应，以及最终形成的形状。
姚琳说：“这样一来就可以实现可编程性。最终，你可以开始控制结构的弯曲程度和整体几何形状。”
为面条民主化而设计
王雯和姚琳用明胶薄膜创造了多种形状，从类似通心粉和直管面的结构，到形似花朵和马鞍的造型。
研究团队想知道这些设计如何应用于专业厨房，于是将制作出的可食用作品展示给波士顿一家高档餐厅的主厨。科学家与主厨进行了短暂合作，设计出两种料理：用浮游生物和鱿鱼墨调味的透明明胶薄片，能立即包裹小颗鱼子酱；以及由两种在不同温度下融化的明胶制成长条、类似宽面条的面片，热汤融化其中某些部分时，面条便会自行分裂。
姚琳说：“口感很棒，味道也相当不错。”
研究团队记录了他们能够制作的所有结构的纤维素图案和尺寸，还测试了韧性等机械性能，并将这些数据整理成数据库。共同作者张腾和程金一随后建立了材料变形的计算模型，并据此设计了一个在线界面，让用户设计自己的可食用变形结构。
王雯说：“我们做了许多实验室测试，收集了一个数据库，你可以从中挑选不同形状，并查看制作说明。反过来，你也可以从数据库中选取一个基本图案，调整纤维素的分布或厚度，并查看最终变形的样子。”
研究人员使用实验室3D打印机在明胶薄膜上打印纤维素图案，同时也列出了用户可以采用更常见技术重现类似效果的方法，例如丝网印刷。
姚琳说：“我们设想，在线软件可以提供设计说明，初创公司则可以把材料寄到你家。借助这个工具，我们希望让面条设计走向大众。”
