Naukowcy z Uniwersytetu w Waszyngtonie opracowali sposób na komunikowanie się drukowanych w 3D przedmiotów z komputerami za pomocą fal w częstotliwości WiFi – bez użycia elektroniki i zasilania.
Oczywiście stwierdzenie „bez użycia elektroniki i zasilania” jest trochę na wyrost – elektronika jest, ale wydrukowana z przewodzącego prąd filamentu, a zasilanie pochodzi z energii mechanicznej powstającej podczas użytkowania przedmiotu. Niemniej, nie ma tutaj żadnych baterii, ani gotowych do kupienia czipów.
Zastosowana technika umożliwia przekazywanie dynamicznych informacji o przedmiocie powstałym z wykorzystaniem druku 3D. Przedmiot ten, funkcjonujący jako czujnik bądź kontroler, wyposażony jest w antenę drukowaną w 3D z filamentu miedzianego lub grafenowego, przełącznik sprężynowy lub przyciskowy i uruchamiające go koło zębate. Mechanizm działania anteny sprowadza się do rozpraszania wstecznego, odbija ona bowiem sygnał z routera zmieniając jego amplitudę. Zmiany te odbierane są przez odbiornik RF. Przykładowo – częstotliwość obrotów turbiny daje nam informacje o przepływie cieczy, przy tym same obroty zasilają antenę, a wszystko odbywa się całkowicie bezprzewodowo. Jeśli chodzi o zasięg, to może on sięgać 30 metrów.
W ten sposób naukowcy opracowali wiatromierz, przepływomierz, wagę oraz kilka rodzajów kontrolerów: przyciski, suwaki i pokrętła, jak również bardziej złożone mechanizmy „inteligentnych przedmiotów”. Do tych ostatnich możemy zaliczyć butlę z detergentem z przepływomierzem, zdolną do rozpoznania zużycia płynu i zasygnalizowania, że płyn ten się kończy. Innym rodzajem zaprojektowanego inteligentnego przedmiotu jest stojak na probówki z wagą zdolny do rozpoznawania obecności probówek i tego, czy są pełne. Uniwersytet udostępnił pliki źródłowe wszystkich przedmiotów, umożliwiając własnoręczne wykonanie inteligentnej butli. Anteny pokazowych modeli zostały wydrukowane z użyciem przewodzącego prąd miedzianego filamentu od Electrifi na drukarce MakeIt Pro-M.
Drugą koncepcją badaczy jest MagLink, czyli system umieszczania w drukowanym w 3D przedmiocie informacji statycznych, które możemy odczytać z użyciem smartfona. Informacje zostają zakodowane w trakcie wydruku z dwóch materiałów: zwykłego termoplastu i ferromagnetyka. Z użyciem magnetometru, w który wyposażone są nowsze smartfony, możemy odszyfrować informacje ze słabego pola elektromagnetycznego danego przedmiotu. Do stworzenia „pełnych informacji” przedmiotów wykorzystano najpopularniejsze modele z Thingiverse, do pocięcia modeli na sektory i skojarzenie ich z odpowiednim materiałem naukowcy wykorzystali NetFabb Basic oraz Simplify3D. Sektory ferromagnetyczne wydrukowane zostały z magnetycznego PLA od Proto-pasta.
Źródło: www.3ders.org, praca opisująca mechanizm działania, modele inteligentnych przedmiotów
