美國的一個研究團隊最近在3D列印技術上取得了重大突破，他們利用一種名為多波長激光烹飪的軟件控制技術，成功列印出一份由14種成分組成的三道菜餐點。這項研究由前哥倫比亞大學教授喬納森·大衛·布盧廷格（Jonathan David Blutinger）博士領導，展示了一種新穎的方法來解決3D列印美食中的質地問題，這被認為是這一領域面臨的最大挑戰之一。據報導，研究團隊使用了多波長質地化技術，這項技術利用多種激光波長來控制材料的質地，並應用於3D列印食物以及用於太陽能電池的硅晶圓表面。
布盧廷格表示，這項研究揭示了激光如何在列印過程中選擇性地烹飪食物，創造出更接近傳統烹飪的質地，同時為個性化餐飲鋪平道路。他提到，「這展示了我們在3D列印食物上進行多波長激光質地化的工作。」目前，布盧廷格已擔任位於紐約的設計顧問公司Smart Design的高級設計工程師。研究顯示，3D列印食品技術在近年內迅速發展，從簡單的巧克力裝飾發展到多成分的餐點，但仍然面臨著難以重現傳統烹飪結構的問題，大多數3D列印食品依賴於糊狀物、粉末或膠狀物質。
質地，不僅僅是外觀，往往是消費者接受或拒絕新食品的決定性因素。然而，目前大多數3D列印食品仍然具有糊狀的一致性，通常需要食品級添加劑來調整黏稠度和改善列印性。為了解決在3D列印食品中重現質地的挑戰，布盧廷格和團隊轉向激光，這種設備與傳統烤箱或爐灶不同，能以精確的能量脈衝在較淺的深度下傳遞熱量。這使得他們能夠即使在列印菜餚的不同層次之間，對彈性、堅硬度和嚼勁進行微調。團隊報告指出，「我們發現通過調整激光在列印層之間的曝光頻率，可以對列印產品的彈性和嚼勁進行精確控制。」
在實驗中，團隊測試了藍色（445納米）、近紅外（980納米）和中紅外激光對格雷厄姆餅乾麵團的影響，並將結果與傳統烤箱烘烤的樣本進行了比較。通過改變每一層列印材料的激光曝光頻率，他們能夠微調麵團的內部結構。結果顯示，激光烹飪的樣本在中應變水平時達到了最佳彈性，而烤箱烘烤的麵團則需要在更高的應變下才達到堅硬度。為了進一步展示這項技術的潛力，科學家們設計並烹飪了一份由14種不同成分組成的三道菜餐點，聲稱這是迄今為止最複雜的3D列印餐點。
布盧廷格在早前的聲明中表示，「烹飪對許多食物的營養、風味和質地發展至關重要，我們想知道是否可以開發一種方法，利用激光來精確控制這些特性。」他相信，這種方法可以使3D列印食品更具吸引力，同時促進個性化營養、植物基替代品和醫療飲食，並減少對大規模食品加工的依賴。「食物是我們日常生活中每個人都會互動和個性化的東西，將軟件融入烹飪中，使餐點創作變得更具可定制性，似乎是再自然不過的事情。」這項研究發表在《食品工程學期刊》中。
