Imagine una botella de detergente para ropa que puede detectar cuando se está quedando sin jabón, y se conecta automáticamente a Internet para hacer un pedido de más.
Los investigadores de la Universidad de Washington son los primeros en hacer esto realidad mediante la impresión en 3D de objetos de plástico y sensores que pueden recopilar datos útiles y comunicarse con otros dispositivos conectados por WiFi por sí solos.
Con los modelos CAD que el equipo está poniendo a disposición del público, los entusiastas de la impresión 3D podrán crear objetos a partir de plásticos disponibles comercialmente que pueden comunicarse de forma inalámbrica con otros dispositivos inteligentes. Eso podría incluir un control deslizante sin batería que controlavolumen de música, un botón que ordena automáticamente más copos de maíz de Amazon o un sensor de agua que envía una alarma a su teléfono cuando detecta una fuga.
"Nuestro objetivo era crear algo que salga de su impresora 3D en casa y pueda enviar información útil a otros dispositivos", dijo el coautor principal y estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica de UW, Vikram Iyer. "Pero el gran desafío¿cómo te comunicas de forma inalámbrica con WiFi usando solo plástico? Eso es algo que nadie ha podido hacer antes "
El sistema se describe en un documento presentado el 30 de noviembre en la Conferencia y Exposición SIGGRAPH de la Association for Computing Machinery sobre gráficos por computadora y técnicas interactivas en Asia.
Para imprimir objetos tridimensionales que pueden comunicarse con receptores WiFi comerciales, el equipo empleó técnicas de retrodispersión que permiten que los dispositivos intercambien información. En este caso, el equipo reemplazó algunas funciones normalmente realizadas por componentes eléctricos con movimiento mecánico activado por resortes, engranajes, interruptores y otras piezas que pueden imprimirse en 3-D, tomando prestado de principios que permiten que los relojes sin batería mantengan la hora.
Los sistemas Backscatter usan una antena para transmitir datos al reflejar señales de radio emitidas por un enrutador WiFi u otro dispositivo. La información incrustada en esos patrones reflejados puede ser decodificada por un receptor WiFi. En este caso, la antena está contenida en un 3-DObjeto impreso hecho de filamento de impresión conductora que mezcla plástico con cobre.
Movimiento físico: presionar un botón, jabón de la ropa que fluye de una botella, girar una perilla, quitar un martillo de un banco de herramientas con peso, activa engranajes y resortes en otras partes del objeto impreso en 3D que provocan un interruptor conductorconecte o desconecte intermitentemente con la antena y cambie su estado reflectante. La información, en forma de 1s y 0s, se codifica por la presencia o ausencia del diente en un engranaje. La energía de un resorte en espiral impulsa el sistema de engranajes, yel ancho y el patrón de los dientes del engranaje controlan cuánto tiempo el interruptor de retrodispersión hace contacto con la antena, creando patrones de señales reflejadas que pueden ser decodificadas por un receptor WiFi.
"A medida que vierte detergente de una botella Tide, por ejemplo, la velocidad a la que giran los engranajes le indica cuánto jabón sale. La interacción entre el interruptor impreso en 3D y la antena transmite esos datos de forma inalámbrica"dijo el autor principal y profesor asociado de la Escuela Allen Shyam Gollakota. "Entonces el receptor puede rastrear cuánto detergente le queda y cuando cae por debajo de una cierta cantidad, puede enviar automáticamente un mensaje a su aplicación Amazon para pedir más".
El equipo de UW Networks & Mobile Systems Lab 3-D imprimió varias herramientas diferentes que pudieron detectar y enviar información con éxito a otros dispositivos conectados: un medidor de viento, un medidor de flujo de agua y una escala. También imprimieron un flujomedidor que se usó para rastrear y pedir jabón para la ropa, y un soporte para tubos de ensayo que podría usarse para administrar el inventario o medir la cantidad de líquido en cada tubo de ensayo.
También imprimieron widgets de entrada WiFi impresos en 3D, como botones, perillas y controles deslizantes que se pueden personalizar para comunicarse con otros dispositivos inteligentes en el hogar y permitir un rico ecosistema de "objetos parlantes" que pueden detectar e interactuar sin problemas con su entorno.
Utilizando un tipo diferente de filamento de impresión en 3D que combina plástico con hierro, el equipo también aprovechó las propiedades magnéticas para codificar de forma invisible la información estática en los objetos impresos en 3D, lo que podría variar desde la identificación del código de barras para fines de inventario o información sobre elobjeto que le dice a un robot cómo interactuar con él.
"Parece un objeto impreso en 3-D normal pero hay información invisible en el interior que se puede leer con su teléfono inteligente", dijo el estudiante de doctorado y coautor principal de Allen School, Justin Chan.
La investigación fue financiada por la National Science Foundation, Alfred P. Sloan Fellowship y Google.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cite esta página :