研究奇招：河蚌穿3D打印傳感器秒變水質(zhì)監(jiān)測(cè)員

為最終減少硝酸鹽對(duì)美國(guó)中西部水域的傷害，愛荷華大學(xué)（UI）的研究者們想出了一個(gè)奇招：他們雇傭了河蚌作為員工，然后在它們身上安裝了可以監(jiān)測(cè)水質(zhì)的3D打印的傳感器電子包。

盡管這一項(xiàng)目還處于嬰兒期，不過(guò)研究者們還是相信，通過(guò)將這種微型3D打印裝置安裝到更多的河蚌令其變?yōu)榛铙w傳感器的方式是可行的。因?yàn)檫@可以讓他們方便地監(jiān)測(cè)水質(zhì)，再利用由此得到的數(shù)據(jù)將研究如何減少氮元素對(duì)水質(zhì)造成傷害。要知道這個(gè)問(wèn)題對(duì)農(nóng)業(yè)國(guó)家來(lái)說(shuō)可是相當(dāng)重要滴！

現(xiàn)在，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)收集了一些河蚌，正在使用3D打印的傳感器原型進(jìn)行測(cè)試。他們必須確保這些電子裝置不會(huì)影響河蚌的自然活動(dòng)，否則收集到的數(shù)據(jù)就將毫無(wú)價(jià)值。每個(gè)傳感器的電池壽命長(zhǎng)達(dá)1年，而作為員工的河蚌壽命更是可以高達(dá)50年。

據(jù)中國(guó)3D打印專業(yè)媒體平臺(tái)南極熊了解，這種微型裝置是由一個(gè)可以感知河蚌開合動(dòng)作的磁力傳感器，一個(gè)用來(lái)管理收集到數(shù)據(jù)的微控制器，一個(gè)時(shí)鐘，一個(gè)用來(lái)傳送數(shù)據(jù)的天線，一個(gè)定制化的3D打印外殼，以及一塊用來(lái)供能的電池組成的。他們會(huì)傳送一種非常特別的數(shù)據(jù) — 河蚌“打哈欠”時(shí)張嘴的尺寸。所謂的“打哈欠”指的是河蚌瓣膜有節(jié)奏的開合。通過(guò)這種數(shù)據(jù)，研究者可以知道河蚌的生存周期是否因環(huán)境改變受到了影響，從而間接了解水質(zhì)的情況。

如果能制造出合適的模型，研究者就能從愛荷華河中為項(xiàng)目招募到更多的河蚌員工，然后將3D打印的傳感器電子包固定到它們的外殼上，再將它們放回河里。之后，這些電子包便會(huì)通過(guò)上面安裝的螺旋天線將數(shù)據(jù)發(fā)送回UI的實(shí)驗(yàn)室。

研究人員之所以選擇河蚌作為員工是因?yàn)檫@種生物與氮循環(huán)有著相當(dāng)獨(dú)特的關(guān)系 — 它們數(shù)量眾多，又能利用身體過(guò)濾掉水中的含氮營(yíng)養(yǎng)物，無(wú)疑是最好的水體清潔工。

via 3ders