Frische Milch mit “smarten” Caps

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Viele elektronischen Errungenschaften finden den Weg aus den Labors erst, wenn deren „Materialisierung“ billig genug ist. Immer häufiger heißt die mögliche Lösung dafür 3D-Drucker. Wie etwa für elektronische Schraubverschlüsse, die ungenießbare Lebensmittel erkennen.

In einigen Jahren wird man auf die Print-Taste auf seinem Computer drücken, um etwa „Smart Caps“ zuhause auszudrucken. Forscher der University of California und der National Chiao Tung University haben diesen neuartigen Verschluss für Tetrapacks entwickelt. Er erkennt, ob Milch oder andere Flüssigkeiten noch genießbar sind.

Und dazu muss nicht nur der passende Schraubverschluss gedruckt werden. Entscheidend ist die gleichzeitige Integration elektronischer Bauelemente und drahtloser Sensoren. Um den Kunststoff leitend zu machen, verwendete man beim Drucken eine Kombination aus Polymer und Wachs. Nach dem Entfernen des Wachses werden die entstandenden, hohlen Röhren mit Silber aufgefüllt. Die verschiedenen Formen und Abmessungen der Röhren ergeben so die gewünschten elektrischen Komponenten.

Mikroelektronik aus dem 3D-Drucker

Für die „Smart Caps“ formte so ein Kondensator und ein Spule einen Schwingkreis. Ein kurzer Schwenk des Milchkartons führt dazu, dass etwas Milch in den Kondensatorspalt gelangt. Je mehr Bakterien sich nun in der Milch bilden, desto stärker verändert sich das elektrische Signal, welches induktiv am Verschluss abgenommen wird.

Das Prinzip eignet sich natürlich für eine ganze Reihe anderer Anwendungen. So arbeiten die Wissenschaftler aktuell an Implantaten, die Blutdruck, Muskelspannung oder Drogenkonzentrationen messen.

Noch kann man wohl von einer Zukunftsvision sprechen. Aber 3D-Drucker werden schließlich zunehmend besser und billiger. Damit erweitern sich auch die Möglichkeiten Elektronik zu integrieren. Ausserdem ist die Methode optimal geeignet spezielle Kundenwünsche zu erfüllen. Sie wissen schon: der Traum von der Losgröße 1.
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Smart Caps aus dem 3D-Drucker

Neuartige Verschlußkappen aus dem 3D-Drucker erkennen mittels elektronischer Komponenten stärkeres Bakterienaufkommen in Flüssigkeiten, wie etwa Milch. (Bild: UC Berkley).