江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

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


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文章插图
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文章插图
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文章插图
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
原文来源：
【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】


    推荐阅读


    上一篇：高通失去536亿市场，联发科牵手华为再创佳绩，功夫不负有心人

    下一篇：新手机号却惨遭骚扰占用，困扰消费者的“二次放号”该如何解决？