Розроблено метод створення пасивних датчиків за допомогою 3D-друку, вони передають дані, відображаючи сигнал Wi-Fi, і самі по собі не вимагають електроживлення. Таким чином можна створювати датчики обертання, кнопки для управління технікою та інші пристрої, повідомляється в роботі американських інженерів, представленій на конференції SIGGRAPH Asia 2017.
Практично всі датчики використовують електрику для своєї роботи. Частина з них безпосередньо підключається до електромережі, а інші працюють автономно від акумулятора. Але в обох випадках такі пристрої залежать від електрики, тому дослідники розробляють пасивні датчики. Вже існують широко використовувані пристрої, що отримують харчування з радіохвиль, випромінюваних передавачем, наприклад, RFID і NFC-мітки. Але зазвичай вони вимагають, щоб джерело радіохвиль знаходилося в межах декількох десятків сантиметрів, а також застосування спеціального обладнання.
Інженери під керівництвом Шиамнат Голлакота (Shyamnath Gollakota) з Вашингтонського університету розробили 3D-друковані механічні датчики, які можуть передавати дані за рахунок зовнішніх джерел радіосигналу і самі по собі не вимагають живлення. Для цього вони використовували два види філаментів для принтера: звичайний пластик для більшої частини пристрою і пластик з додаванням мідних частинок для друку антен.
Датчик складається зі спіральної пружини, колеса, яке при обертанні рухає кінець пружини і антени. Антена і кінець пружини складаються з пластику, який відображає радіохвилі. При зіткненні кінця пружини з антеною, її імпеданс змінюється, через що відображені радіохвилі змінюють амплітуду. Інженери вирішили використовувати цю властивість за допомогою двох Wi-Fi-пристроїв - передавача і приймача. При спрацьовуванні датчика (обертанні колеса) приймач реєструє зміну сигналу, що відображається датчиком.
Інженери створили кілька прототипів пристроїв на основі такого датчика: анемометр для вимірювання швидкості вітру, вимірювач швидкості потоку рідини в трубі, колесо для регулювання гучності або інших параметрів на комп'ютері та інші. Крім цього вони використовували інший вид пластику для 3D-принтера, що містить залізні частинки, для кодування інформації за рахунок намагання. Після цього інформацію можна вважати магнітометром, який встановлено в більшості сучасних смартфонів. Нещодавно ця ж група дослідників навчилася так само записувати інформацію у ферромагнітну тканину.
У вересні суміжна група інженерів з Вашингтонського університету розробила енергоефективну пасивну систему бездротового зв'язку, яка також заснована на зворотному розсіянні радіохвиль від випромінювача.