Loading… 无需电池!用3D打印塑料控制电子设备,还能监测用量和自动购物_TOM商业
正文
Qzone
微博
微信

无需电池!用3D打印塑料控制电子设备,还能监测用量和自动购物

2020-10-12 18:33 前瞻网   
无需电池!用3D打印塑料控制电子设备,还能监测用量和自动购物

通常来说,一个设备要与另一个设备实现无线通信,其内部就必须具有基本电子设备和电源,这是目前所有电子设备无线通信的必备要素。

最近,华盛顿大学的研究人员设计了一种方法,使用3D打印塑料来创建无需电池或电子设备就能与智能手机或其他接入Wi-Fi的设备通信。比如,我们可以用一块3D打印塑料控制空调,再也不需要定期更换电池。

这项研究建立在华盛顿大学2014年一项研究基础上,当时另一个研究小组使用了无电池芯片,设备通过Wi-Fi反向散射技术,调制其所在空间中的Wi-Fi信号的反射强度来进行通信。

反向散射(backscatter)指波、粒子或信号从它们射来的方向反射回去的过程,是近年来兴起的新技术,通过该技术,设备可以通过天线反射传输到它上面的信号,从而实现通信功能。

现有Wi-Fi反向散射系统任然需要多个电子组件,包括可以在反射和非反射状态之间切换的射频开关、控制开关以及为所有这些电子组件供电的电源等部件。

在这项最新的研究中,华盛顿大学研究团队已经将这种Wi-Fi反向散射技术应用于3D几何图形,并使用商用3D打印机制造易于打印的无线设备。

研究人员目前已经提供了3种应用模型,包括一个控制音乐音量的无电池滑块,一个从电子商务网站自动订购更多玉米片的按钮,以及一个可以监测漏水并向手机发送警报的传感器。

无需电池!用3D打印塑料控制电子设备,还能监测用量和自动购物

图源:Kiyomi Taguchi / 华盛顿大学

研究人员发布的演示图,通过旋转塑料按钮控制网页浏览

领导此项研究的华盛顿大学副教授希亚姆·戈拉柯塔(Shyam Gollakota)表示,“我们将机械运动转化为天线反射以传递数据。”

为了确保塑料物体能够反射无线信号,研究人员采用了具有导电特性的复合塑料细丝,其中带有铜和石墨烯碎屑。

“这允许我们使用现成的3D打印机打印这些材料,当环境中有周围的Wi-Fi信号时,这些塑料物体可以使用这些复合塑料材料来反射信号。”

材料有了,为了实现设备间的数据交流,研究人员巧妙的利用齿轮来代表二进制编码(0和1),用齿轮上有无齿来表示0和1。

无需电池!用3D打印塑料控制电子设备,还能监测用量和自动购物

图源:Kiyomi Taguchi / 华盛顿大学

这项技术的运用不只是用塑料控制联网设备,通过采集和交流数据,可以实现更多功能。

比如,在此前研究人员公布的演示中,通过用这一3D打印塑料制作的洗衣液瓶盖,可以自动检测瓶中洗衣液的剩余量并向手机发送通知,通过进一步设置,甚至可以实现自动在网上购买新的洗衣液。

这一演示显示出其可行性,在其他方面,比如医疗,这种技术可以帮助患者实现自动监测药物剩量和自动购买功能。考虑到Wi-Fi目前的普及率,这一技术的实现环境可以说已经成熟,不过投入商业使用可能还需要一段时间。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

 

本文来源前瞻网,转载请注明来源。本文内容仅代表作者个人观点,本站只提供参考并不构成任何投资及应用建议。(若存在内容、版权或其它问题,请联系:service@qianzhan.com)

 

责任编辑: 4083LWJ

责任编辑: 4083LWJ
广告