Инженеры в Калифорнийском университете, Беркли, в сотрудничестве с сотрудниками на уровне Национального Цзяо Тайваня Тунговый Университет, расширяют уже впечатляющий портфель 3D технологии печати, дабы включать электрические подробности, такие как резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы и интегрированные беспроводные электрические совокупности ощущения. Они удостоверились в надежности новую разработку, печатая беспроводную «элегантную кепку» для коробки молока, которая нашла показатели порчи, применяя включенные датчики.Результаты должны быть изданы понедельник, 20 июля в новом находящемся в открытом доступе издании в Издательской группе Природы называющиеся Микросистемы & Наноинженерия.
Ответственные шаги вперед за прошлые 10 лет разрешили создание огромного количества 3D напечатанных продуктов, включая протезирование, медицинские внедрения, игрушки, части транспортного средства, стройматериалы а также еду. Что отсутствовало в репертуаре, до сих пор была свойство произвести чувствительные электронные компоненты.
«Отечественная статья обрисовывает первую демонстрацию 3D печати для рабочих главных электрических подробностей, и рабочего беспроводного датчика», сообщил ведущий создатель Ливей Лин, учитель машиностроения и соруководитель Привода головок и Центра Датчика Беркли. «в один раз, люди смогут 3D печатающие файлы с Интернета с настроенными цветами и формами и распечатать нужные устройства дома».Полимеры – привлекательные материалы в мире 3D печати, по причине того, что их гибкость разрешает им быть организованными во множество форм. Но такие материалы – бедные проводники электричества, и так нехорошие кандидаты на электронные устройства.
Дабы обойти это, исследователи начались, строя совокупность, применяя воск и полимеры. Они тогда удалили бы воск, покинув полые трубы, в который жидкий металл – в их опытах они применяли серебро – был введен и после этого вылечен.дизайн и Форма металла выяснили функцию разных электрических подробностей.
К примеру, узкие провода действовали как резисторы, и плоские пластины были перевоплощены в конденсаторы. Но вопрос остался: куски металла в действительности делают что-либо нужное?Ответить, что, исследователи интегрировали электронные компоненты в пластмассовую кепку коробки молока, дабы осуществлять контроль показатели порчи. «Элегантная кепка» была оснащена катушкой и конденсатором индуктивности, дабы организовать резонирующую схему.
Стремительный щелчок коробки разрешил маленькому количеству молока быть пойманным в ловушку в конденсаторном промежутке кепки, и всю коробку тогда покинули нераскрытой при комнатной температуре (примерно 71,6 градуса по Фаренгейту) в течение 36 часов.Схема имела возможность найти трансформации в электрических сигналах, каковые сопровождают увеличенные уровни бактерий. Исследователи иногда замечали трансформации с беспроводным радиочастотным изучением в начале каждые часов и 12 эксперимента по окончании того, до 36 часов.
Собственность молока неспешно изменяется, как это ухудшается, приводя к трансформациям в ее электрических изюминках. Те трансформации были обнаружены, посредством беспроводных разработок применяя элегантную кепку, которая отыскала, что пиковая частота вибрации молока комнатной температуры понизилась на 4,3 процента по окончании 36 часов.
В сравнении коробка молока, сохраненного в охлаждении на уровне 39,2 градусов по Фаренгейту, видела довольно малого трансформацию на 0,12 процента в частоте по тому же самому периоду времени.«Эта 3D печатающая разработка имела возможность в конечном итоге сделать электронные схемы достаточно недорогими, дабы быть добавленной к упаковке, дабы дать тревоги безопасности пищевых продуктов потребителям», сообщила Лин. «Вы имели возможность вообразить сценарий, где Вы имеете возможность применять собственный мобильный телефон, дабы проверить свежесть еды, тогда как это находится все еще на полках магазина».Потому, что 3D принтеры становятся более недорогими и лучше, возможности для электроники расширятся, сообщила Лин, не смотря на то, что он не считает, что люди будут распечатывать собственные смартфоны либо компьютеры в скором будущем.«Это было бы весьма тяжело из-за очень маленького размера современной электроники», сообщил он. «Это не имело возможности бы кроме этого быть практично с позиций цены, поскольку текущие интегральные схемы сделаны изготовлением способом групповой разработке поддержать затраты на низком уровне.
Вместо этого я разглядываю 3D напечатанные микроэлектронные устройства как весьма перспективные для совокупностей, каковые извлекли бы пользу из настройки».Лин заявила, что его лаборатория трудится над разрабатыванием данной технологии для приложений здоровья, таких как вживляемые устройства со встроенными преобразователями, каковые смогут осуществлять контроль кровяное давление, концентрации препарата и растяжение мышцы.
Авторы co-лидерства изучения – эксперт по изучению УКА Беркли Чен Янг и аспирант визита Спетый-Yueh Ву, обе работы в лаборатории Лин. Ву – кроме этого студент соавтора изучения Вэньсян Сюя, учитель машиностроения на уровне Национального Цзяо Тунговый Университет.