2015-08-04 3D列印開發智慧型瓶蓋 免開蓋就能測牛奶鮮度

〔記者洪美秀/新竹報導〕台灣食安問題日漸被重視,交大機械系博士生吳松岳到美國加州大學柏克萊分校進行訪問研究,結合最新3D列印電子元件研究成果與無線傳感器專長,成功開發一款智慧型瓶蓋Smart cap,可用在食品安全檢測,不必打開容器就可無線監測牛奶品質。研究成果7月獲刊登在Nature旗下新成立的Microsystems & Nanoengineering期刊。

 

交大表示,被譽為下個工業革命的3D列印可製作各種塑膠零件,其幾何設計的多樣性更可完成過去無法輕易實現的設計,像交大前瞻火箭研究中心列印大量火箭零組件等。

 

吳松岳與團隊以3D列印製作出包含電阻、電感、電容的電子零件,並將其整合成無線感測器,目前3D列印使用的各種高分子材料導電性都極差,為克服這問題,吳松岳透過可列印高分子樹脂與蠟、精度高達70微米的3D印表機印製出各式結構,再將其中的蠟去除後灌入銀漿使之凝固,便形成導電結構,製作出電阻、電感、電容、電感電容迴路等元件。

 

而智慧型瓶蓋就內嵌一組電感電容迴路,此迴路的共振頻率會隨著牛奶中的細菌濃度增加而產生變化,實驗發現牛奶在室溫放置36小時後,電路共振頻率會產生4.3%的變化,相較之下,儲存在低溫攝氏4度的牛奶只有0.12%共振頻率變化。

 

吳松岳說,這些都可無線量測到的訊號,不須外接電線、不用裝設電池,更不必打開容器,從外部就可讀取牛奶品質的好壞與鮮度。

 

吳松岳說,隨著3D印表機的使用率普及且精度越來越高、材料越來越多樣化,未來也許可在家列印簡單的電子零件、客製化零組件,就像列印文件簡單。