可監控牛奶新鮮度的3D打印智能瓶蓋

寂靜天花板

在日常生活中，很多朋友經常會碰到的一件事就是，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臺灣交通大學的科學家們認識到了幫助數以百萬計的消費者解決可靠地鑒別他們的冷藏食品質量問題的重要性。在剛剛出版的《Microsystems and Nanoengineering》雜志上，該研究團隊發表的一篇論文描述了他們發明的一個3D打印的無線智能瓶蓋，該裝置植入了傳感器能夠檢測到腐敗的食物。該論文的資深作者林立偉教授解釋了他們的這個發明的意義：

“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。未來總會有一天，這些都將成為人類日常生活的一部分。那個時候人們只需簡單地從互聯網上下載3D打印文件、定制的形狀和顏色，并在家里打印出有用的設備。”

這個能夠檢測出細菌的智能瓶蓋來自于一群專注于研究用聚合物創造電子設備的科學家。聚合物通常會具有很高的柔韌性，很容易成型，這使它成為很常見的3D打印材料。但是由于其導電能力非常差，聚合物并不能直接打印出電子產品。為此，研究人員們想出了一個巧妙地辦法來解決電路的3D打印問題，他們在過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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那么這個智能瓶蓋要怎么用呢？

“研究人員只需將這個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“智能瓶蓋”裝有一個電容器和電感器以形成諧振電路。而奶瓶翻動時往往會留一點牛奶在瓶蓋的電容器上。”

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當細菌的水平增加時，就會產生電信號的變化，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，未來這項技術的用途將不止于此：

“這種3D打印技術將最終使電子電路變得足夠便宜，并被植入包裝為消費者提供食物安全警報。你可以想象這樣的一個場景：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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很好的發明。