מאסטר שף בהשראת הטבע

מאת: יעל הלפמן כהן

שיתוף פעולה בין מדענים, מהנדסים ושפים הוביל לחדשנות ביומימטית בעולם האומנות הקולינארית.

ביומימיקרי ידועה כדיסציפלינה רב תחומית המקדמת חדשנות, אך על חדשנות ביומימטית בעולם הקולינארי טרם דיווחנו. לאחרונה התפרסם מחקר בעיתון האקדמי Biomimetics & Bioinspiration, ובו דיווח על שיתוף פעולה בין מדענים ומהנדסים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) לבין שפים, שהוביל לפיתוח שני מוצרים המבוססים על תופעות טבעיות ומיועדים לעולם הקולינארי. בידיעה זו נרחיב על ספינת הקוקטייל.

ספינת הקוקטייל המיועדת להגשה בקוקטיילים, היא ספינה אכילה, בעלת מנגנון דחיפה עצמית, המונעת באמצעות כוחות הקשורים למתח פנים והמחקים את האופן בו רצי המים (Water Striders, חרקים קטנים), נעים במהירות על פני המים.

בעבר כבר דווח כי צוות מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) פיתח רובוט המחקה את הולכי המים הזעירים בטבע. הפעם, הידע אודות רצי המים, נרתם לטובת האומנות הקולינארית.

מתח פנים הוא כוח מתיחה ליחידת אורך, שפועל בממשק בין משטחי נוזלים או בין משטחי נוזל-גז, כמו למשל בממשק בין אוויר לנוזל. מתח פנים הוא גורם חשוב בחייהם של יצורים קטנים כמו חרקים, ובזכותו חרקים מסוימים מסוגלים לנוע על המים.  כאשר גודל המערכת עליה פועל מתח הפנים קטן יחסית לגודל הקפילריות (כוחות המשיכה בין מולקולות החומר והמים), השפעת מתח הפנים גוברת על השפעת הגרביטציה והחרק אינו שוקע במים. חרקים שונים מפרישים לעיתים חומרים שומניים פעילים (surface-active agent), שעשויים להוריד את מתח הפנים המקומי, ובכך מייצרים גרדיאנט של מתח פנים המייצר תנועה. כאשר נוצר גרדיאנט של מתח פנים לאורך משטח, נוצרים זרמי מרנגוני  (flows  Marangoni) הגורמים לתנועה של מסה לאורך המשטח.

                                                  תמונה: רצי מים 

ספינת הקוקטייל מתבססת על עקרון דומה. הספינה ממולאת באלכוהול, שנשפך לתוך נתיב התנועה דרך פתח מוצא בירכתי הספינה. האלכוהול פועל להפחתה מקומית של מתח הפנים בין המים לאוויר, בדומה לאותם חומרים שומניים פעילים המופרשים בטבע, מייצר גרדיאנט של מתח פנים, ויוצר כוח מרנגוני המניע את הספינה עד שנגמר האלכוהול.
אב טיפוס של הספינה יוצר במדפסת תלת ממד . נבחנו מספר דגמים של סירות בעלות צורות וגדלים שונים, שהובילו לטווח מהירויות, יציבות, ומשכי תנועה שונים. ביצועי הספינה היו רגישים במיוחד לגודל החריץ ששחרר את האלכוהול ולריכוז האלכוהול. המשט הארוך ביותר ארך שתי דקות. הספינה הודפסה מחומרים אכילים שונים כמו: ג'לטין, ודברי מתיקה שונים. 

לאחר שנמצא המודל האופטימאלי לספינת הקוקטייל, עובד צוות הפיתוח על מראה הספינה ועל עיצובה על מנת שנוכל ליהנות גם ממראה העיניים  בטרם נפעיל את שאר החושים.  בתיאבון ולחיים !

מקור