《世界杯賽程預測 導刊》刊號:CN11-5478/R 國際:ISSN1674-0270

登陸 | 注冊 | 設為首頁 | 加入收藏

3D打印智能帽子,用電子感應探測食物是否變質

2015-07-28 13:56:05來源:

評論0我來說兩句
不久之前,消費者在家中便能3D打印出電子線路和無線傳感器。

  而如今,加州大學伯克利分校的工程師,和台灣國立交通大學的同仁們,正致力於讓3D打印技術能夠打印出更多電子組件,例如電阻、變壓器、電容器,還有集成無線電氣傳感係統,讓本來就已經厲害的3D技術更上一層樓。目前,他們已經在測試這項技術,為一牛奶紙盒打印一頂無線“智能帽子”,通過內置傳感器探測食物是否有變質的跡象。

  這項研究於7月20日(周一),在自然出版集團一份開放獲取的雜誌《微係統與納米工程》上發表。

  在過去的十年當中,一些重大的研究讓3D打印技術可以打印出很多類型的產品,包括修複學方麵的、醫學植入物、玩具、汽車零部件、建築材料,甚至食物。而目前,這份目錄上還缺少的,就是傳感電子部件。

  機械工程教授、伯克利傳感器與驅動器中心主任、資深作者Liwei Lin說:“我們的論文描述了基本電器元件的3D打印,還有無線傳感器的首次演示。將來,人們隻要從網上下載3D打印的文件,以及自定義形狀和顏色,就可以在家自己打印這些有用的設備了。”
聚合物在3D打印界裏是非常受歡迎的材料,因為它們的靈活性,它們可以形成各種各樣不同的形狀。不過,這種材料的導電性能不好,因此對於要打印電子設備來說並不是特別好的材料。為了解決這個問題,研究員們開始打造一個係統,這個係統是以聚合物和蠟做材料的。做完產品以後,他們就把蠟拿走,這樣產品裏就會有一些通道,然後再把液態金屬——他們在實驗中使用的是銀——注入然後再處理。

  金屬的形狀和設計決定了不同電子設備的功能。舉個例子,細的電線可以做電阻,而平板則會用做電容。但問題在於:這些金屬是不是真的有用呢?

  為了解答這個問題,研究員們把這些電子部件做成一個塑料牛奶卡板帽子,來監測食物是否變質。這個“智能帽子”內置電容和感應器,形成共振電路。快速搖動卡板,牛奶就會進入帽子的電容缺口,然後整個卡板就會在室溫中(約71.6華氏度)封閉放置36小時。

  這個電路可以根據電子信號的變化,監測細菌增加的水平。研究員會定期用無線射頻針頭探測信號的變化,探測時間為實驗一開始、之後每隔12個小時,直至達到36小時的封閉放置時間。牛奶的不斷變質,會導致電子信號的不斷改變。這些改變都會通過智能帽子無線監測,實驗發現室溫牛奶的峰值震動頻率為開始實驗的1.5小時,之後震動頻率開始下降。相對比之下,放置在39.2華氏度冰箱裏的牛奶,在相同時間段裏,頻率隻有0.12%的變化,相對變化比較小。

微信關注

相關熱詞搜索:帽子食物智能

[責任編輯:]

食安中國 Copyright © www.cnfoodsafety.com 2012-2015 版權所有 海澱分局網絡備案編號:1101085079,1101055372京ICP備09075303號-1

地址:北京市海澱區西四環中路39號萬地名苑2號樓504室(郵編100039) 聯係電話: 010-88825653 業務谘詢:010-88825689