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Un « bouchon intelligent » imprimé en 3D

Un « bouchon intelligent » imprimé en 3D

by Gaëtan Lefèvre3 décembre 2015
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Les ingénieurs de l’Université de Californie Berkeley, en collaboration avec leurs collègues de l’Université nationale Chiao Tung de Taiwan, travaillent avec la technologie d’impression 3D pour inclure des composants électriques, comme des résistances, des condensateurs et des systèmes de détection électriques sans fil, dans des objets. Au cours de leur recherche, ils ont développé un « bouchon intelligent » pour brique de lait qui détecte, en utilisant des capteurs intégrés, les signes de détérioration du liquide. Découvrez le « Smart Cap » !

Intégration de composants électroniques

Ces chercheurs ont intégré des composants électroniques dans un capuchon en plastique de brique de lait pour surveiller les signes de détérioration du produit. Pour réaliser ce projet de « bouchon intelligent », ils ont utilisé une imprimante 3D Projet HD 3000 de 3D Systems. Ce « Smart Cap » a été équipé d’un condensateur et d’une inductance pour former un circuit de résonance. En retournant brièvement la brique, une petite quantité de lait parvient entre les deux électrodes du condensateur. Le liquide, ici du lait, est capté par un lecteur de fréquence radio. Cette fréquence de résonance du circuit LC est déterminée par la constante diélectrique de la denrée alimentaire, qui à son tour est influencée par la dégradation du produit

Surveillance des changements de signaux

Les niveaux accrus de bactéries sont détectés par des changements dans les signaux électriques. Pour vérifier leur expérience, les chercheurs ont surveillé périodiquement les changements, avec une sonde sans fil, toutes les 12 heures jusqu’à 36 heures. La propriété du lait qui se dégrade progressivement conduit à des variations de ses caractéristiques électriques. Ces changements détectés grâce au « bouchon intelligent » permettent de constater que la fréquence de vibration de pointe du lait à température ambiante a chuté de 4,3 % après 36 heures. En comparaison, un carton de lait conservé dans la réfrigération à une température de 4 degrés Celsius change uniquement de 0,12 % de la fréquence sur la même période de temps.

Des signaux du futur

« Cette technologie d’impression 3D pourrait éventuellement constituer des circuits électroniques assez bon marché pour être ajoutés aux emballages alimentaires et fournir ainsi des alertes de sécurité pour les consommateurs », a déclaré Liwei Lin, professeur de génie mécanique et co-directeur du centre Berkeley. « Vous pourrez utiliser votre téléphone portable pour vérifier la fraîcheur des aliments lorsqu’ils sont encore dans les rayons des magasins. »

Les résultats de cette expérience ont été publiés, le 20 juillet 2015, dans la revue du Nature Publishing Group appelée Microsystems & Nanoengineering.

L’université Berkeley travaille aussi sur le développement de cette technologie pour des applications dans le domaine de la santé, comme des dispositifs implantables avec transducteurs intégrés pouvant surveiller la pression artérielle ou la tension musculaire.

Imprimante 3d bouchon intelligent a3dm magazine credit UC Berkeley - Robert Sanders

http://news.berkeley.edu/2015/07/20/3d-printed-electronic-smart-cap/

Crédit du schéma : Sung-Yueh Wu

Crédit photo : UC Berkeley – Robert Sanders

Découvrez l’Université de Californie Berkeley en vidéo (en anglais).

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Gaëtan Lefèvre

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