化學(xué)傳感首席科學(xué)家拉迪斯拉夫·波蒂雷羅(RadislavPotyrailo)正在GE全球研究中心領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)探測(cè)器項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。他花了數(shù)年時(shí)間研究大閃蝶翅翼上的鱗片,發(fā)現(xiàn)當(dāng)附著了化學(xué)分子時(shí),鱗片復(fù)雜的結(jié)構(gòu)能夠吸收光線和使光線發(fā)生彎曲。這就是大閃蝶等蝴蝶絢爛紛呈的原因所在。
這一設(shè)備由兩部分構(gòu)成:傳感器標(biāo)簽和標(biāo)簽讀取器。傳感器是一個(gè)無(wú)線電頻率識(shí)別(RFID)標(biāo)簽,裹著一層先進(jìn)的化學(xué)探測(cè)薄膜。讀取器是一個(gè)依靠電池的手持讀取器,大約和一部手機(jī)大小相當(dāng)。
一篇GE博客文章解釋道,光和無(wú)線電波非常相似,這為運(yùn)用RF傳感器開啟了大門。這種薄膜的厚度只有頭發(fā)的十分之一,極少電量就能使其工作——由于結(jié)合了材料科學(xué)、納米技術(shù)、化學(xué)和數(shù)據(jù)分析,這一切都成為了可能。開車上下班的人會(huì)對(duì)這種RFID標(biāo)簽感到熟悉。它與汽車擋風(fēng)玻璃上的高速公路自動(dòng)繳費(fèi)技術(shù)相類似,只不過(guò)沒(méi)有電池而已。
這一微型設(shè)備在探測(cè)如化學(xué)助燃物和爆炸物等危險(xiǎn)物品方面可能是一個(gè)游戲改變者,當(dāng)前的探測(cè)工作需要光譜分析儀和色譜分析儀等大型昂貴設(shè)備。而這款新傳感器的售價(jià)據(jù)估計(jì)在5到50美分之間,并且只有機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有臺(tái)式探測(cè)器的三百分之一大,耗電也只有后者的百分之一。各種安檢關(guān)卡都可以用它揪出危險(xiǎn),防患于未然。
目前,只有有限的幾家公司可提供這種傳感器,這點(diǎn)可以理解,但我們可以在Kemsense公司的網(wǎng)站上找到更多關(guān)于這種設(shè)備的信息(Kemsense是GE的合作方)。
在我們遍訪制造商和發(fā)明者的過(guò)程中,我的其中一點(diǎn)發(fā)現(xiàn)是:公司研究實(shí)驗(yàn)室的深厚知識(shí)以及這些見解如何為商業(yè)和制造群體所用——這一點(diǎn)常常得不到多少關(guān)注。筆者曾在之前的文章中寫道:
“3D打印機(jī)制造的大多數(shù)零部件或產(chǎn)品都不能思考,它們沒(méi)有大腦或傳感器。在最近一次采訪GE的過(guò)程中,全球研究團(tuán)隊(duì)帶我領(lǐng)略了他們正在開發(fā)的許多新概念和新技術(shù)。其中最有意思的當(dāng)屬他們稱為DirectWrite的技術(shù)。這一發(fā)展能讓你制造更智能的3D打印部件,如傳感器。”
當(dāng)這些傳感器到了各個(gè)生產(chǎn)商和發(fā)明者手中,他們就能通過(guò)擴(kuò)大這一技術(shù)的應(yīng)用范圍來(lái)為其附加價(jià)值。當(dāng)前探測(cè)設(shè)備可能在3D打印槍支或武器面前顯得力不從心,但或許未來(lái)某天,這些傳感器可以派上用場(chǎng),除探測(cè)爆炸物外還能查出攜帶3D打印武器的犯罪分子,制止他們的犯罪活動(dòng)。如果3D技術(shù)可以打印出危險(xiǎn)物品并將其投入不法用途,希望這類技術(shù)能夠及時(shí)跟進(jìn),而這類傳感器也越來(lái)越多地采用3D打印制造。
2014年,筆者花了8個(gè)月時(shí)間開車探訪3D打印、3D掃描和3D設(shè)計(jì)。旅途中部分得到了歐特克(Autodesk)、惠普(HP)、英偉達(dá)(Nvidia)、Stratasys、Faro以及Jayco公司的贊助。