在日常生活中,很多朋友經常會(hui) 碰到的一件事就是,在冰箱裏放了幾天的牛奶到底能不能喝?由於(yu) 沒有可靠的檢測手段,很多人是食之不安,棄之可惜,相當糾結。
幸運的是,加州大學伯克利分校與(yu) 台灣交通大學的科學家們(men) 認識到了幫助數以百萬(wan) 計的消費者解決(jue) 可靠地鑒別他們(men) 的冷藏食品質量問題的重要性。在剛剛出版的《Microsystems and Nanoengineering》雜誌上,該研究團隊發表的一篇論文描述了他們(men) 發明的一個(ge) 3D打印的無線智能瓶蓋,該裝置植入了傳(chuan) 感器能夠檢測到腐敗的食物。該論文的資深作者林立偉(wei) 教授解釋了他們(men) 的這個(ge) 發明的意義(yi) :
“我們(men) 的論文展示了將3D打印用於(yu) 基本的電器元件,以及可用的無線傳(chuan) 感器上的可行性。未來總會(hui) 有一天,這些都將成為(wei) 人類日常生活的一部分。那個(ge) 時候人們(men) 隻需簡單地從(cong) 互聯網上下載3D打印文件、定製的形狀和顏色,並在家裏打印出有用的設備。”
這個(ge) 能夠檢測出細菌的智能瓶蓋來自於(yu) 一群專(zhuan) 注於(yu) 研究用聚合物創造電子設備的科學家。聚合物通常會(hui) 具有很高的柔韌性,很容易成型,這使它成為(wei) 很常見的3D打印材料。但是由於(yu) 其導電能力非常差,聚合物並不能直接打印出電子產(chan) 品。為(wei) 此,研究人員們(men) 想出了一個(ge) 巧妙地辦法來解決(jue) 電路的3D打印問題,他們(men) 在過程中使用蠟材料打印電路,外麵包裹一層柔性的聚合物外殼,當打印完成後,這些蠟可以通過高溫去除掉,然後注入熔化的金屬材料,比如銀等,就自然形成了各種各樣的電路,使其具備電子器件的功能。
那麽(me) 這個(ge) 智能瓶蓋要怎麽(me) 用呢?
“研究人員隻需將這個(ge) 3D打印的小裝置裝到牛奶瓶的塑料瓶蓋上,就能監測牛奶變質的種種跡象。這個(ge) “智能瓶蓋”裝有一個(ge) 電容器和電感器以形成諧振電路。而奶瓶翻動時往往會(hui) 留一點牛奶在瓶蓋的電容器上。”
當細菌的水平增加時,就會(hui) 產(chan) 生電信號的變化,而這些變化可以由電路來檢測。而這些檢測到的變化會(hui) 通過無線的方式傳(chuan) 送出去,使外界能夠清楚地掌握牛奶的新鮮程度。林立偉(wei) 教授稱,未來這項技術的用途將不止於(yu) 此:
“這種3D打印技術將最終使電子電路變得足夠便宜,並被植入包裝為(wei) 消費者提供食物安全警報。你可以想象這樣的一個(ge) 場景:當它還在商店的貨架上時,你就可以用手機來檢查食品的新鮮度。”
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