Vi lever i en smart värld, där allt från bilar till leksaker är uppkopplade mot internet. Därför är det kanske inte så konstigt att forskare vid Washingtons universitet nu har utvecklat en lösning som gör det enklare att ansluta vardagliga objekt till Wi-Fi – helt utan elektronik eller batterier.
Trådlös design – utan batterier och elektronik
För att utveckla enheterna använde sig forskarna av en framväxande teknik – nämligen 3D-utskrivning. Utöver enkla plaststycken kan 3D-utskrivna föremål och sensorer samla värdefulla data när de är fästa på hushållsartiklar, som till exempel tvättmedelsflaskor.
”Vi inspirerades av tanken på att kunna skriva ut Wi-Fi-radioenheter med en 3D-skrivare”, berättar Justin Chan, en doktorand som ledde projektet. ”Med denna förmåga skulle det vara väldigt lätt att tillverka kommunikationsenheter i ditt eget hem. Utmaningen här är att skrivbordets 3D-skrivare bara kan skriva ut plastmaterial, vilket betyder att tillverkning av Wi-Fi-chips inte är möjligt. På grund av det ville vi hitta en trådlös design som kunde fungera utan elektronik.
Kommunicerar genom reflektioner
En av de designer som forskarna valde att fokusera på inkluderar en 3D-utskriven fjäder och växel. Vid aktivering av luft eller vätska vrids växeln, vilket spänner fjädern och föranleder kontakt med en 3D-utskriven antenn. Antennen sänder sedan signaler som antingen nollor eller ettor. Justin Chan kallar tekniken för ”utskriven Wi-Fi”.
”Den centrala idén bakom vår design är att kommunicera genom reflektioner”, säger Chan.
”Vi gör det genom att reflektera Wi-Fi-signaler i miljön, likt hur en spegel används för att reflektera ljus. För att kunna reflektera radiosignaler skriver vi ut 3D-antenner och switchar. Med hjälp av dessa komponenter kan vi bygga sensorer som kan upptäcka mekanisk rörelse, som till exempel vindhastighetssensorer. Dessa sensorer kan sedan förvandla mekanisk rörelse till reflektioner av Wi-Fi-signaler. Som ett resultat av det kan vi skapa utskrivna objekt som kan kommunicera trådlöst med Wi-Fi-aktiverade enheter."
Som ett bevis på konceptet har forskarna fäst enheten på en tvättmedelsflaska, där den kan användas för att upptäcka tvättmedelsnivåer.
Alla CAD-modeller är har öppen källkod och finns tillgängliga att testa på projektets hemsida.