CMU Lab lidera el desarrollo de pasta que toma forma cuando se cocina. Crédito:Universidad Carnegie Mellon
Los fideos empacados en plano crean empaques, transporte y almacenamiento más sustentables.
A la gente le encanta la pasta por sus formas, desde tubos de penne y rigatoni hasta espirales de fusilli y rotini.
Pero lo que hace que farfalle sea diferente de conchiglie también hace que el alimento básico sea difícil de envasar, ya que requiere bolsas y cajas grandes para acomodar las formas icónicas de las pastas en todo el mundo.
Un equipo de investigación dirigido por el Morphing Matter Lab de la Universidad Carnegie Mellon está desarrollando pasta plana que adquiere formas familiares cuando se cocina. El equipo imprime pequeños surcos en la masa de pasta plana, hecha solo de harina de sémola y agua, en patrones que hacen que se transforme en tubos, espirales, giros y ondas cuando se cocina.
La pasta transformada se ve, se siente y, lo que es más importante, sabe como la pasta tradicional, a la vez que abre nuevas posibilidades para el diseño de alimentos y permite pastas en paquetes planos que reducirían el empaque, ahorrarían espacio en el almacenamiento y el transporte, y posiblemente reducirían el tiempo y la energía necesaria para cocinar.
“Nos inspiramos en los muebles empacados en plano y en cómo ahorraban espacio, facilitaban el almacenamiento y reducían la huella de carbono asociada con el transporte”, dijo Lining Yao, director del Morphing Matter Lab en el Human-Computer Interaction Institute en la Escuela de Ciencias de CMU. Ciencias de la Computación. "Decidimos ver cómo la tecnología de materia cambiante que estábamos desarrollando en el laboratorio podría crear pastas envasadas planas que ofrecieran resultados de sostenibilidad similares".
El equipo publicó su comprensión del mecanismo de transformación y los principios de diseño en el artículo "Morphing Pasta and Beyond", que es el artículo de portada de la edición de mayo de 2021 de Science Advances. . Los autores incluyen 17 investigadores de la CMU, la Universidad de Syracuse y la Universidad de Zhejiang, que se especializan en campos que incluyen la ciencia de los materiales, la ingeniería mecánica, la fabricación computacional y el diseño.
Las ranuras estampadas en las láminas planas de pasta aumentan el tiempo que tarda el agua en cocinar esa parte de la pasta. Al planificar cuidadosamente dónde y cómo colocar las ranuras, los investigadores pueden controlar qué forma se forma la pasta cuando se cocina.
"El lado ranurado se expande menos que el lado liso, lo que hace que la pasta tome forma", dijo Teng Zhang, profesor asistente en la Universidad de Syracuse que dirigió el análisis de modelado en este proyecto.
Las ranuras se pueden usar para controlar la forma transformada de cualquier material hinchable. El equipo ha demostrado que puede transformar láminas de silicio utilizando la misma técnica de ranurado.
"Esto podría usarse potencialmente en robótica blanda y dispositivos biomédicos", dijo Wen Wang, ex investigador afiliado al Morphing Matter Lab.
Pasta Morphing. Crédito:Universidad Carnegie Mellon
El material plástico utilizado en los envases de alimentos contribuye en gran medida a los vertederos de todo el mundo, y los envases ensucian los océanos del mundo. La creación de envases de alimentos efectivos es crucial para reducir el desperdicio y dar forma a un futuro sostenible. La pasta en paquete plano reduciría el empaque requerido y ahorraría espacio en el envío y almacenamiento.
El equipo también imaginó que su pasta envasada plana podría reducir la huella de carbono de la cocina. En Italia, alrededor del 1% de las emisiones de gases de efecto invernadero provienen de la cocción de la pasta. La pasta plana puede cocinarse más rápido que la pasta tubular, lo que posiblemente podría reducir las emisiones durante el proceso de cocción.
Ye Tao, ex investigador postdoctoral visitante en el Morphing Matter Lab y autor principal del estudio, probó la pasta envasada plana en la naturaleza al empacarla para un viaje de senderismo. La pasta ocupó menos espacio en su bolso, no se rompió mientras caminaba y se cocinó sin problemas en una estufa portátil para campamento.
"La pasta transformada imitaba la sensación en la boca, el sabor y la apariencia de la pasta tradicional", dijo.
La pasta tradicional ya se transforma cuando se cocina, expandiéndose y ablandándose cuando se hierve. El equipo aprovechó estas propiedades naturales para crear su producto de paquete plano.
La pasta morphing se basa en años de investigación de Yao y Morphing Matter Lab sobre mecanismos de morphing y aplicaciones con diferentes materiales, desde plástico y caucho hasta telas y alimentos.
Referencia:“Morphing pasta and beyond” de Ye Tao, Yi-Chin Lee, Haolin Liu, Xiaoxiao Zhang, Jianxun Cui, Catherine Mondoa, Mahnoush Babaei, Jasio Santillan, Guanyun Wang, Danli Luo, Di Liu, Humphrey Yang, Youngwook Do, Lingyun Sun, Wen Wang, Teng Zhang y Lining Yao, 5 de mayo de 2021, Science Advances .
DOI:10.1126/sciadv.abf4098
La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., la Iniciativa de Futuros de Fabricación de CMU y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.
