Пластиковые гаджеты с поддержкой Wi-Fi печатают на 3D-принтере

Инженеры Вашингтонского университета (UW) на конференции SIGGRAPH представили разработку, которая позволяет печатать на 3D-принтере пластиковые объекты, способные передавать данные через Wi-Fi — без электронных схем и элементов питания.

Соответствующие CAD-модели, которые команда UW предоставила в открытом доступе, позволяют любому обладателю коммерческого 3D-принтера не просто повторить их эксперимент, но и изготовить полезный в повседневной жизни гаджет: пластиковую кнопку-ползунок для управления громкостью воспроизведения музыки, насадку на кран, сигнализирующую на смартфон об утечке воды, или датчик уровня стирального средства, автоматически заказывающий доставку по Интернету когда запас подходит к концу.

Для решения неординарной задачи коммуникаций пластмассовых предметов с коммерческими приёмниками Wi-Fi инженеры использовали технику обратного рассеяния. При этом ряд функций, обычно выполняемых электрическими компонентами, они реализовали механически: пружинами, рычагами и защелками, изготовляемыми на принтере.

Антенна продемонстрированной ими системы обратного рассеяния интегрирована в печатный объект и состоит из электропроводящей смеси пластика с медным наполнителем. Она использует для передачи данных отражённые радиосигналы маршрутизатора или другого устройства Wi-Fi.

Нажатие на кнопку, вращение ручки, вытекание жидкого мыла из бутылки или другое физическое движение через систему передач печатного 3D-объекта изменяет состояние проводящего переключателя, соединяет или разъединяет его с антенной, модулируя её отражательную способность.

Информация в виде последовательности нулей и единиц кодируется наличием или отсутствием зубца на шестерёнке. Энергию для её вращения даёт сжатая пластиковая пружина, а декодирование отраженного беспроводного сигнала выполняется приёмником Wi-Fi.

Кроме того, авторы продемонстрировали использование магнитных свойств некоторых печатных материалов для скрытного кодирования статических данных. Это может найти применение для учёта товаров на складах, для сортировки и перемещения их с помощью роботов.