3D打印已经成为颠覆式创新的代名词
如果每日的工商业新闻头条没有的话,闲逛今年初的RAPID 3D会议将会告诉你这些。但如果你一直密切关注这个问题,你将会注意到一个共同的主题:很少,如果有的话,这些3D打印的产品涉及微机电系统。当然,你已经拥有你的3D打印的假体部件、无人飞机,甚至电动汽车。但是,基本的电器部件,如无线传感器,往往通过传统方式被生产出来。
现在,这并不意味着这样的部件不能被打印出来。总部设在挪威Oslo的一个印刷电子专家机构Thinfilm,正在用它的近场通信传感式产品来引人注目,例如今年初登台的一个智能尊尼获加蓝牌威士忌瓶。但是,他们可能会说,你还不能在家尝试这个。
现在,加州大学伯克利分校的工程师们说,他们已经侦破了这个特别的螺母。他们概念验证是一顶装牛奶的智能帽,它可以显示是否损坏——这是一件有趣的事,如果没有反例的话,同样地这是Thinfilm也正在作为目标的用例。加州大学伯克利分校的工程师,就这个项目与台湾国立交通大学合作。该研究发表在一个叫做微系统或纳米工程的自然出版集团杂志上。
伯克利传感器和致动器联合中心的主任兼机械工程教授,资深作家林立伟说:“我们的论文描述的是第一个3D打印示范,为了加工基本的电子部件以及无线传感器。”“有一天,根据定制的形状和颜色,人们可能只从互联网下载3D打印文件,然后在家打印出有用的设备。”
如何从头构建智能帽
研究员处理的第一期很不幸,由于柔韧性而成为非常受欢迎的3D打印材料的聚合物,是电的不良导体。因此,研究员使用聚合物和蜡建立了一个模型。当它变硬的时候,蜡被脱掉,留下空心管注入液态金属,之后固化。细电线被合成电阻,平板变为电容器。添加一个塑料牛奶卡通帽和感应器到关系状态中,瞧:一个电路共鸣。然后翻箱,有点牛奶进入到电容器间隙中了。最后一步:把牛奶纸箱留在柜台上36小时。这在任何人的房子里永远不会发生。根据研究员得知,这就是实验结果:电路可以检测电信号的变化,这是伴随着增强的细胞水平。在实验的开始,每12个小时之后一直到36个小时,研究人员用无线射频探头定期监测变化。随着它的降解,牛奶的性质逐渐改变,导致其电特性的变化。使用智能帽的这些变化被无线检测到, 发现室温牛奶的振动频率峰值36小时之后下降了4.3%。相比之下,一盒保持在39.2华氏度制冷的牛奶,经过同一时间目睹一个相对较小的0.12%的频率转变。
“3D打印技术最终能使电子线路足够便宜添加到包装,来为消费者提供食品安全警报。”林说,“你可以想象这样一个场景:当食物仍在商店货架上的时候,你可以使用你的手机检查食物的新鲜度。”事实上,这种情况已经被想象过。然而更重要的是,它已经被商业化。一个人不总是会引导其他人。
Diageo的尊尼获加蓝牌威士忌瓶的Thinfilm智能原型?它配备一个印有NFC传感器标签,由Thinfilm的新OpenSense技术支持来追踪瓶子。消费者轻击他(她)的智能手机到瓶子的标签,该标签在制造场所被编码,从而发现瓶子是否被打开,以及它起源于Diageo供应链的何处。