可監(jiān)控牛奶新鮮度的3D打印智能瓶蓋

寂靜天花板

在日常生活中，很多朋友經(jīng)常會(huì)碰到的一件事就是，在冰箱里放了幾天的牛奶到底能不能喝？由于沒有可靠的檢測(cè)手段，很多人是食之不安，棄之可惜，相當(dāng)糾結(jié)。

   幸運(yùn)的是，加州大學(xué)伯克利分校與臺(tái)灣交通大學(xué)的科學(xué)家們認(rèn)識(shí)到了幫助數(shù)以百萬計(jì)的消費(fèi)者解決可靠地鑒別他們的冷藏食品質(zhì)量問題的重要性。在剛剛出版的《Microsystems and Nanoengineering》雜志上，該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表的一篇論文描述了他們發(fā)明的一個(gè)3D打印的無線智能瓶蓋，該裝置植入了傳感器能夠檢測(cè)到腐敗的食物。該論文的資深作者林立偉教授解釋了他們的這個(gè)發(fā)明的意義：

“我們的論文展示了將3D打印用于基本的電器元件，以及可用的無線傳感器上的可行性。未來總會(huì)有一天，這些都將成為人類日常生活的一部分。那個(gè)時(shí)候人們只需簡單地從互聯(lián)網(wǎng)上下載3D打印文件、定制的形狀和顏色，并在家里打印出有用的設(shè)備。”

這個(gè)能夠檢測(cè)出細(xì)菌的智能瓶蓋來自于一群專注于研究用聚合物創(chuàng)造電子設(shè)備的科學(xué)家。聚合物通常會(huì)具有很高的柔韌性，很容易成型，這使它成為很常見的3D打印材料。但是由于其導(dǎo)電能力非常差，聚合物并不能直接打印出電子產(chǎn)品。為此，研究人員們想出了一個(gè)巧妙地辦法來解決電路的3D打印問題，他們?cè)谶^程中使用蠟材料打印電路，外面包裹一層柔性的聚合物外殼，當(dāng)打印完成后，這些蠟可以通過高溫去除掉，然后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。
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那么這個(gè)智能瓶蓋要怎么用呢？

“研究人員只需將這個(gè)3D打印的小裝置裝到牛奶瓶的塑料瓶蓋上，就能監(jiān)測(cè)牛奶變質(zhì)的種種跡象。這個(gè)“智能瓶蓋”裝有一個(gè)電容器和電感器以形成諧振電路。而奶瓶翻動(dòng)時(shí)往往會(huì)留一點(diǎn)牛奶在瓶蓋的電容器上。”

當(dāng)細(xì)菌的水平增加時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)的變化，而這些變化可以由電路來檢測(cè)。而這些檢測(cè)到的變化會(huì)通過無線的方式傳送出去，使外界能夠清楚地掌握牛奶的新鮮程度。林立偉教授稱，未來這項(xiàng)技術(shù)的用途將不止于此：

“這種3D打印技術(shù)將最終使電子電路變得足夠便宜，并被植入包裝為消費(fèi)者提供食物安全警報(bào)。你可以想象這樣的一個(gè)場(chǎng)景：當(dāng)它還在商店的貨架上時(shí)，你就可以用手機(jī)來檢查食品的新鮮度。”

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很好的發(fā)明。