EO

3D-prints maken contact met wifi – zónder elektronica (video)

21 augustus 2019 om 13:28 uur

Stel dat je fles wasmiddel weet wanneer de zeep op raakt en automatisch verbinding maakt met internet om meer te bestellen. Zonder elektronica. Handig toch? En nu voor iedereen beschikbaar.


Onderzoekers van de Universiteit van Washington zijn er als eersten in geslaagd om meters en sensoren te 3D-printen die gegevens kunnen verzamelen en geheel zelfstandig kunnen communiceren met andere WiFi-verbonden apparaten.


Met CAD-modellen die het team publiek beschikbaar stelt, kan iedereen nu objecten 3D-printen van commercieel verkrijgbare kunststoffen die draadloos kunnen communiceren met andere slimme apparaten. Denk aan batterijvrije schuiven die je muziekvolume regelen, een knop die automatisch meer cornflakes bestelt, of een watersensor die een alarm naar je telefoon stuurt als hij een lek detecteert.


"Wij wilden iets maken dat je thuis kunt 3D-printen en dat nuttige informatie naar andere apparaten verzendt," zegt co-lead auteur Vikram Iyer van de paper ‘3D Printing Wireless Connected Objects'. "De grote uitdaging was: hoe communiceer je draadloos met wifi met alleen plastic? Dat was nog niemand gelukt."


back

 

Het team gebruikte backscattertechnieken (weerkaatsing) waarmee apparaten informatie kunnen uitwisselen. Zo konden ze functies die normaal worden uitgevoerd door elektrische componenten vervangen door mechanische beweging. Die wordt geactiveerd door veren, tandwielen, schakelaars en andere delen die je kan 3D-printen - geïnspireerd op de werking van batterijloze horloges.


Backscatter-systemen gebruiken een antenne om data te verzenden door radiosignalen te reflecteren van een WiFi-router of ander apparaat. Informatie ingebed in die gereflecteerde patronen kan worden gedecodeerd door een WiFi-ontvanger. In dit geval bevindt de antenne zich in een 3D-geprint object gemaakt van geleidend printfilament dat bestaat uit plastic met koper.


Een fysieke beweging - bijvoorbeeld op een knop drukken, of wasmiddel dat uit een fles stroomt - activeert tandwielen en veren elders in het 3D-geprinte object die ervoor zorgen dat een geleidende schakelaar afwisselend wel een geen contact heeft met de antenne, waardoor de reflecterende staat verandert.
Informatie - in de vorm van enen en nullen - wordt gecodeerd door de aan- of afwezigheid van de tand op een tandwiel. Energie van een spiraalveer drijft het tandwielsysteem aan, en de breedte en het patroon van tandwieltanden bepalen hoe lang de backscatter-schakelaar contact maakt met de antenne. Zo worden patronen van gereflecteerde signalen gecreëerd die een WiFi-ontvanger kan decoderen.


"Als je bijvoorbeeld wasmiddel uit de fles giet, vertelt de snelheid waarmee de tandwielen draaien hoeveel zeep er uit stroomt. Door de interactie tussen de 3D-geprinte schakelaar en de antenne worden die gegevens draadloos verzonden", zegt senior auteur Shyam Gollakota, van de Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering. "Vervolgens houdt de ontvanger bij hoeveel wasmiddel je nog hebt. En als het te weinig wordt, kan hij automatisch een bericht sturen om meer te bestellen."


Het team heeft verschillende hulpmiddelen geprint die informatie met succes detecteerden en naar andere verbonden apparaten verzonden: een windmeter, een waterstroommeter en een schaal. Ze drukten ook een flowmeter af die werd gebruikt om wasmiddel te volgen en te bestellen, en een reageerbuishouder die kan worden gebruikt om de inventaris te beheren, of te meten hoeveel vloeistof er in elke reageerbuis zit. Ze hebben ook WiFi-invoerwidgets ge-3D-print, zoals knoppen en schuiven.


Tot slot heeft het team de magnetische eigenschappen van een 3D-printfilament dat bestaat uit plastic met ijzer gebruikt om onzichtbaar informatie in 3D-geprinte objecten te coderen. Die informatie kan variëren van barcode-identificatie tot informatie die een robot vertelt hoe hij met het object om moet gaan.


"Het ziet eruit als een normaal 3D-gedrukt object, maar er zit onzichtbare informatie in die kan worden gelezen met uw smartphone", besluit doctorandus en co-hoofdauteur Justin Chan van Allen School.

 

 

Gerelateerd nieuws

Systeem voorspelt persoonlijkheid van autobestuurders

AV kan ruiger rijden dankzij voorspelling persoonlijkheid medeweggebruikers (video)

Een team van MIT en TU Delft heeft een nieuw systeem ontwikkeld dat autobestuurders classificeert als egoïstisch of altruïstisch. Dit kan niet alleen helpen om zelfrijdende auto’s beter te laten navigeren, maar is…

Tata Steel Europe schrapt 3000 banen, de helft mogelijk in Nederland

Tata Steel Europe schrapt 3000 banen, de helft mogelijk in Nederland

Het is al langer bekend dat Tata Steel moet gaan bezuinigen. Ongeveer een maand geleden lekte een interne memo uit, waaruit bleek dat er 170 miljoen euro moest worden bespaard op de personeelskosten. Nu heeft Tata Steel…

Thyssenkrupp vervangt gemalen steenkool door waterstof

Thyssenkrupp vervangt gemalen steenkool door waterstof

Thyssenkrupp is in Duisburg gestart met een reeks tests voor het gebruik van waterstof in een werkende hoogoven. De waterstof vervangt gemalen steenkool en wordt gebruikt om zuurstof uit de ijzererts te halen. De…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Compacte vergrendelmagneten bestand tegen hoge dwarskrachten

Onlangs heeft Magnet Schultz een doorontwikkeling van de serie G SC X geïntroduceerd onder de naam G SC X … B01.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

21 november 2019, Vianen

Praktijkdag Performance Level (PL) ISO 13849-1

Na de theoriedag PL/SIL of module 4: Ontwerpen besturingstechnische veiligheidsmaatregelen van de...

21 november 2019, D&F kantoor Breda

Machine Safety Specialist (CE) met TÜV persoonscertificaat

21 nov 2019, 3 dec 2019, 19 dec 2019 en 9 jan 2020 Examen: 16 januari 2020

22 november 2019, Vianen

Robot Safety Training

Meer agendapunten »