可以吃的「邏輯門」：這些科學(xué)家把甜點做成了「迷你計算機(jī)」
在過去的十年間，我們見證了食品領(lǐng)域的很多創(chuàng)新，比如 3D 打印食物、可食傳感器、機(jī)器人料理、AR 用餐等，但迄今為止，這些創(chuàng)新都還是在現(xiàn)有食物的基礎(chǔ)上使用技術(shù)。
澳大利亞莫納什大學(xué)的一項創(chuàng)新打破了這一局面：他們創(chuàng)造了一種名為「Logic Bonbon（邏輯夾心糖）」的系統(tǒng)，將「邏輯門」直接嵌入了糖果里。
Logic Bonbon 包括一個預(yù)制的空心糖果，以及三個不同的「邏輯門」選項，允許調(diào)味液體流入糖果。
有了這些邏輯門，你可以將不同的液體引入糖果的中空區(qū)域，從而形成不同的味道和顏色組合。此外。Logic Bonbon 還有一個透明的頂層，你可以透過這個頂層看到邏輯門「運行」之后的最終結(jié)果。
在過去的三個月里，研究者邀請了 10 名參與者來測試該系統(tǒng)，讓他們用不同的味道組合去填充自己的糖果。
「通過與 Logic Bonbon 的互動，參與者可以實際體驗和學(xué)習(xí)邏輯運算。它其實可以稱得上是一個微型可食用計算機(jī)，它需要輸入、執(zhí)行計算并以不同的組合輸出結(jié)果，同時顯示不同的表情和味道，讓用戶體驗計算的『味道』，」該研究的第一作者、 莫納什大學(xué) Exertion Games Lab 研究者 Jialin Deng 表示。
「這個項目表明，即使像食材、餐飯這樣簡單的東西也可以被用作一種媒介，用來向人們介紹計算機(jī)的概念，」論文合著者、Exertion Games Lab 負(fù)責(zé)人 Florian ‘Floyd’ Mueller 表示。
該項目未來可能的研究方向包括開發(fā)更復(fù)雜的食物計算系統(tǒng)，進(jìn)一步探索如何支持餐廳為食客提供獨特的用餐體驗。
論文鏈接：https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3491102.3501926
技術(shù)細(xì)節(jié)
將 Logic Bonbon 當(dāng)成一個計算機(jī)組件來設(shè)計
1、模塊化
Logic Bonbon 系統(tǒng)的模塊化是一種設(shè)計特征，它將系統(tǒng)細(xì)分為可以獨立創(chuàng)建的較小部分。它們也可以與不同系統(tǒng)的模塊互換。Logic Bonbon 系統(tǒng)的每個基本單元都由一組輸入模塊、一個邏輯門和一個輸出模塊組成，如圖 3 所示。
不可食用的輸入模塊由一個 3D 打印的底座（圖中的 mount，作為托住主體的底盤，同時往上傳輸液體）、兩個流體容器（圖中的 fuid reservoir）和兩個 L 形接頭組成。此外，兩個流體回收器（fuid recycler）與底座的另一側(cè)連接，以回收多余的流體。Logic Bonbon 系統(tǒng)的這些部分是不可食用的，可食用部分由多層結(jié)構(gòu)的邏輯門和輸出模塊組成。
2、Logic Bonbon 的多層結(jié)構(gòu)
受具有平面或夾層結(jié)構(gòu)的微流體芯片的啟發(fā)，Logic Bonbon 被設(shè)計成多層結(jié)構(gòu)，每層都有特定的流體裝置和邏輯功能。Logic Bonbon 可以執(zhí)行「與」、「或」、「異或」邏輯運算。下圖 4 展示了可以執(zhí)行「與」門的 Logic Bonbon 結(jié)構(gòu)。
「底座連接器層（base connector layer」的底側(cè)連接到底座，頂側(cè)連接到「邏輯門層（logic gate layer）」。邏輯門層在實現(xiàn)計算方面起著關(guān)鍵作用。在這一層的頂部是另一個連接器層，它連接到兩個「室層（chamber layer）」，其中一個具有溢流口（overfow vent）。這兩個室層將填充流體，因此起到顯示器的作用，指示計算是否成功。如果兩個室層達(dá)到最大容量，多余的流體將通過溢流口排出。半透明的「窗口層」位于頂部，為用餐者提供了室層的視圖，以便他們可以看到計算是否成功，成功則表示糖果可以吃了。
與 Logic Bonbon 交互
用餐者與 Logic Bonbon 的交互始于他們對輸入模塊中的液體管施加壓力，液體管中裝著不同口味的調(diào)味汁。
圖 5 展示了一個 Logic Bonbon 系統(tǒng)的例子，它帶有兩個偏好輸入「x」和「y」。
這種設(shè)計讓兩種液體（輸入）從移液管流出，通過底盤進(jìn)入 Logic Bonbon（圖 6）。
研究者演示了 Logic Bonbon 中的三個邏輯運算及其可能的結(jié)果：AND、OR、XOR（如圖 7）。每個 Logic Bonbon 都被分配到不同的圖標(biāo)，用以區(qū)分三個邏輯門。AND 的門是心形，OR 的門是鴨子形狀，XOR 的門是字母 I 的形狀。
除了 Logic Bonbon 本身的偏好之外，它的邏輯功能在使用兩個「偏好輸入」時會生成四種可能的偏好輸出：無偏好、偏好 x、偏好 y、混合偏好。
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