3D-gedruckte Kunststoffobjekte können sich ohne Batterien oder Elektronik mit Wi-Fi verbinden

3D-gedruckte Objekte verbinden sich über Kunststoff und ohne Elektronik mit Wi-Fi

Forscher der Universität Washington haben eine Vielzahl von 3D-gedruckten Kunststoffobjekten geschaffen, die Daten sammeln und mit Wi-Fi-verbundenen Geräten kommunizieren können, ohne Elektronik zu verwenden, und verwandeln alltägliche Haushaltsgegenstände in IoT-verbundene Systeme.

Die von den Forschern verwendete Methode zur Ermöglichung von 3D-gedrucktem Wi-Fi wird als „Wi-Fi-Backscatter“ bezeichnet, die im Wesentlichen von elektronischen Komponenten abhängt, um Funksignale von einem Wi-Fi-Router zu reflektieren oder zu absorbieren.

„Unser Ziel war es, etwas zu schaffen, das einfach aus Ihrem 3D-Drucker zu Hause kommt und nützliche Informationen an andere Geräte senden kann“, sagt Vikram Iyer, Mitautor der Forschungsarbeit und Doktorand der Elektrotechnik an der UW. „Aber die große Herausforderung ist, wie man drahtlos mit Wi-Fi kommuniziert, nur mit Kunststoff? Das ist etwas, das bisher noch niemand geschafft hat.“

Die Forschung muss noch von Fachkollegen überprüft werden, aber Sie können das Papier hier lesen. Das Team stellte seine Arbeit am 30. November auf der SIGGRAPH-Konferenz und -Ausstellung der Association for Computing Machinery für Computergraphik und interaktive Techniken in Asien vor.

Die Forscher ersetzten die elektrischen Komponenten durch druckbare Federn, Zahnräder und Schalter aus Kunststoff, während die Antennen in diesen 3D-gedruckten Objekten aus einem Kunststoff-Kupfer-leitfähigen Druckfilament bestehen und in das 3D-gedruckte Objekt eingebettet sind. Dann wurde durch die Verwendung der Backscatter-Techniken und der Antenne die Datenübertragung durch Reflexion von Funksignalen, die von einem Wi-Fi-Router oder einem anderen elektronischen Gerät ausgesendet wurden, ermöglicht.

Mit anderen Worten, während die Kunststoffgeräte keine Informationen übertragen, enthalten sie veränderbare Muster, die eingebettete Informationen halten und die ein drahtloses elektronisches Gerät wie einen Wi-Fi-Router lesen kann.

Die Forscher können nicht-elektrische Gegenstände in nützliche Wi-Fi-verbundene Werkzeuge umwandeln. Zum Beispiel ein Aufsatz für Waschmittel, der erkennen kann, wenn Sie fast kein Waschmittel mehr haben, oder ein batteriefreier Schieberegler, der die Musiklautstärke steuert, oder ein Wassersensor, der eine Benachrichtigung auf Ihrem Smartphone sendet, wenn es ein Leck gibt, oder ein Knopf, der automatisch eine Online-Bestellung für Lebensmittel aufgibt.

Hier sind weitere Informationen aus dem Papier:

„Dieses Papier stellt die folgende Frage: Können aus Kunststoffmaterialien hergestellte Objekte mit Smartphones und anderen Wi-Fi-Geräten verbunden werden, ohne dass Batterien oder Elektronik erforderlich sind? Eine positive Antwort würde ein reichhaltiges Ökosystem von ‚sprechenden Objekten‘ ermöglichen, die 3D-gedruckt mit handelsüblichen Kunststofffilamenten sind und die Fähigkeit haben, ihre Umgebung zu erkennen und mit ihr zu interagieren. Stellen Sie sich Kunststoffschieber oder -knöpfe vor, die eine reiche physische Interaktion ermöglichen, indem sie dynamisch Informationen an einen nahegelegenen Wi-Fi-Empfänger senden, um die Musiklautstärke und das Licht in einem Raum zu steuern. Dies kann auch das Bestandsmanagement transformieren, bei dem beispielsweise eine Kunststoff-Waschmittelflasche ihren Verbrauch selbst überwachen und über ein nahegelegenes Wi-Fi-Gerät Nachschub bestellen kann. Eine solche Fähigkeit demokratisiert die Vision der ubiquitären Konnektivität, indem sie Designern ermöglicht, unsere Rechenmodule herunterzuladen und zu verwenden, ohne die Ingenieurexpertise zu benötigen, um Funkchips und andere Elektronik in ihren physischen Kreationen zu integrieren. Darüber hinaus eröffnet die Kommodifizierung von 3D-Druckern, die weiterhin voranschreitet, eine solche Kommunikationsfähigkeit das Potenzial für Einzelpersonen, hochgradig angepasste drahtlose Sensoren, Widgets und Objekte zu drucken, die auf ihre individuellen Bedürfnisse zugeschnitten sind und mit dem Internet-Ökosystem verbunden sind.“

Die Forscher haben die Objekte als kostenlos herunterladbare CAD-Modelle veröffentlicht. Sie können sie hier abrufen.

Sehen Sie sich das Video unten an, das die von den Forschern geschaffenen Kreationen zeigt:

Quellen: ZDNet, 3Ders