3Dプリントされたプラスチック製品はバッテリーや電子機器なしでWi-Fiに接続できる

3Dプリントされたオブジェクトはプラスチックを通じてWi-Fiに接続し、電子機器なしで動作する

ワシントン大学の研究者たちは、データを収集し、電子機器なしでWi-Fi接続されたデバイスと通信できるさまざまな3Dプリントされたプラスチック製品を作成しました。これにより、普通の家庭用品がIoT接続システムに変わります。

研究者たちが3DプリントされたWi-Fiを実現するために使用した方法は「Wi-Fiバックスキャッタ」と呼ばれ、基本的には電子部品を利用してWi-Fiルーターからの無線信号を反射または吸収します。

「私たちの目標は、自宅の3Dプリンターから出てきて、他のデバイスに有用な情報を送信できるものを作ることでした」と、研究論文の共同著者であり、UWの電気工学博士課程の学生であるヴィクラム・アイヤーは述べています。「しかし、大きな課題は、プラスチックだけを使ってWi-Fiで無線通信を行う方法です。それは誰もできなかったことです。」

この研究はまだ査読されていませんが、論文はここで読むことができます。チームは、11月30日にアジアで開催されたコンピュータグラフィックスとインタラクティブ技術に関するACMのSIGGRAPH会議でその成果を発表しました。

研究者たちは、プラスチックを使用して印刷可能なスプリング、ギア、スイッチで電気部品を置き換え、これらの3Dプリントされたアイテムのアンテナはプラスチック-銅導電性印刷フィラメントで作られ、3Dプリントされたオブジェクトに埋め込まれています。そして、バックスキャッタ技術とアンテナを使用することで、データはWi-Fiルーターや他の電子デバイスから発信される無線信号を反射することによって送信されました。

言い換えれば、プラスチック製デバイスは情報を送信しませんが、埋め込まれた情報を保持する可変パターンを含んでおり、Wi-Fiルーターのような無線電子デバイスがそれを読み取ることができます。

研究者たちは、非電気アイテムを有用なWi-Fi接続ツールに変換することができます。たとえば、洗剤が切れたときに検出するアタッチメントや、音楽の音量を制御するバッテリーなしのスライダー、漏れがあるときにスマートフォンに通知を送信する水センサー、または自動的にオンラインで食べ物を注文するボタンなどです。

以下は論文からのさらなる情報です：

「この論文は次の質問を投げかけます：プラスチック材料で作られたオブジェクトは、バッテリーや電子機器なしでスマートフォンや他のWi-Fiデバイスに接続できるでしょうか？肯定的な回答が得られれば、周囲を感知し、相互作用する能力を持つ、一般的なプラスチックフィラメントで3Dプリントされた「話すオブジェクト」の豊かなエコシステムを可能にします。プラスチック製のスライダーやノブが、近くのWi-Fi受信機に情報を動的に送信して音楽の音量や部屋の照明を制御することで、豊かな物理的相互作用を可能にすることを想像してみてください。これにより、たとえばプラスチック製の洗剤ボトルが使用状況を自己監視し、近くのWi-Fiデバイスを介して補充を再注文するような在庫管理が変革される可能性があります。このような能力は、無線チップや他の電子機器を物理的な創造物に統合するための工学的専門知識を必要とせずに、デザイナーが私たちの計算モジュールをダウンロードして使用できることによって、普遍的な接続性のビジョンを民主化します。さらに、3Dプリンターのコモディティ化が進むにつれて、このような通信能力は、個人が自分のニーズに合わせた高度にカスタマイズされた無線センサー、ウィジェット、オブジェクトを印刷し、インターネットエコシステムに接続する可能性を開きます。」

研究者たちは、オブジェクトを無料でダウンロードできるCADモデルとして公開しました。ここからアクセスできます。

以下のビデオでは、研究者たちが作成した作品を表示しています：

Sources: ZDNet, 3Ders