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可食用“逻辑门”:这些科学家把甜点做成“迷你电脑”

时间:2023-03-14 12:58:31 科技观察

过去十年,我们见证了食品领域的诸多创新,例如3D打印食品、可食用传感器、机器人烹饪、ARMeals等.,但到目前为止,这些创新都是在现有食品之上使用技术。澳大利亚莫纳什大学的一项创新打破了这种局面:他们创造了一种名为“LogicBonbon(逻辑三明治糖果)”的系统,将“逻辑门”直接嵌入糖果中。LogicBonbon包括一个预制的空心糖果,以及三种不同的“逻辑门”选项,可让调味液体流入糖果中。通过这些逻辑门,你可以将不同的液体引入糖果的中空区域,从而产生不同的风味和颜色组合。还。LogicBonbon还有一个透明的顶层,透过它可以看到逻辑门“运行”的最终结果。在过去的三个月里,研究人员通过邀请10名参与者用不同口味组合填充他们的糖果来测试该系统。“通过与LogicBonbon的互动,参与者可以真正体验和学习逻辑运算。它实际上可以被称为一个微型可食用计算机,它接受输入,执行计算,并以不同的组合输出结果,同时展示不同的表情和品味,让用户体验计算的“味道”,”该研究的主要作者、莫纳什大学运动游戏实验室的研究员邓家林说。“这个项目表明,即使是像食材、一顿饭这样简单的东西,也可以用作向人们介绍计算概念的媒介,”共同作者、ExertionGamesLab负责人Florian'Floyd'Mueller说。该项目未来可能的研究方向包括开发更复杂的食品计算系统,并进一步探索它们如何支持餐厅为食客提供独特的用餐体验。论文链接:https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3491102.3501926技术细节LogicBonbon被设计成一个计算机组件1.模块化LogicBonbon系统的模块化是一种设计特征,将系统集成细分为可以独立创建的较小部分。它们还可以与来自不同系统的模块互换。LogicBonbon系统的每个基本单元由一组输入模块、一个逻辑门和一个输出模块组成,如图3所示。非食用输入模块由一个3D打印底座(图中的支架,作为底盘在输送液体时支撑主体),两个液体容器(图中的储液器)和两个L形连接器。此外,两个流体回收器连接到底座的另一侧以回收多余的流体。LogicBonbon系统的这些部分是不可食用的,可食用部分由逻辑门和输出模块的多层结构组成。2.LogicBonbon的多层结构LogicBonbon受平面或三明治结构的微流控芯片的启发,设计为多层结构,每一层都有特定的流控器件和逻辑功能。逻辑Bonbon可以进行“与”、“或”、“异或”逻辑运算。下面的图4显示了可以执行与门的LogicBonbon结构。“基底连接层”的底面连接到基底,顶面连接到“逻辑门层”。逻辑门层在实现计算中起着关键作用。在这一层的顶部是另一个连接层,它连接到两个“腔室层”,其中一个有一个溢流孔。这两个腔室层将充满流体,因此充当显示器,指示计算成功或失败。如果两个腔室层都达到最大容量,则多余的液体会通过溢流口排出。一个半透明的“窗口层”位于顶部,为用餐者提供了房间层的视图,这样他们就可以看到计算是否成功,成功意味着糖果可以吃了。与LogicBonbon互动用餐者与LogicBonbon的互动始于他们向输入模块中包含不同口味酱汁的液体管施加压力。图5显示了具有两个偏好输入“x”和“y”的系统的LogicBonbon示例。这种设计允许两种液体(输入)从移液器通过底盘流入LogicBonbon(图6)。研究人员演示了LogicBonbon中的三种逻辑运算及其可能的结果:AND、OR、XOR(如图7所示)。每个LogicBonbon都分配了一个不同的图标来区分三个逻辑门。AND的门是心形的,OR的门是鸭子形的,XOR的门是字母I的形状。除了LogicBonbon本身的偏好外,它的逻辑函数会产生四种可能的偏好输出,当使用两个“偏好输入”:无偏好、偏好x、偏好y、混合偏好。有关更多详细信息,请参阅原始论文。