3D打印设备巧变智能设备 可感知双向移动和存储数据

纽约，10月10日(记者冯卫东)-美国华盛顿大学的工程师开发了一种3D打印设备，可以跟踪和存储使用情况，而无需使用电池或电子设备。采用反向散射方法设计的3D打印装置可以反射天线传输给它的信号，实现信息共享。

这种廉价且易于定制的3D打印设备非常适合于人类辅助技术，如假肢或“智能”药瓶，可以帮助患者记住每天吃药。然而，这些塑料部件通常没有电子设备，这意味着它们不能监控病人如何使用它们。此前，该团队开发了第一台无需电子设备就能连接无线网络的3D打印设备。这些纯塑料设备可以估计清洁剂瓶是否剂量不足，然后自动在线订购。

研究人员表示，在这些应用中使用塑料意味着用户不必担心电池耗尽或淋湿。这可能会改变人们对计算的看法，但要将3D打印对象转换成智能对象，需要解决数据的监控和存储机制。

研究人员首先通过设计双天线解决了监控问题。两个天线，一个在顶部，一个在底部，可以通过连接到齿轮的开关来接触。打开药瓶可以向一个方向移动齿轮，推动开关接触天线；盖上药瓶，使齿轮反转，开关接触另一个天线。齿轮上的齿有特定的顺序，这相当于对一条信息进行编码。

除了跟踪瓶盖的运动，这种方法也可以用来监测假肢的使用。研究人员使用了一种带有双向传感器的电子机械手，这种传感器由3D打印技术制成，可以安装在手腕上，帮助病人抓住物体。当病人弯曲手腕时，机器人手上的电缆被拉紧以闭合手指。机械手的打开和关闭可以通过确定手腕的角度来监控。

研究人员还设计了能够在无线网络之外存储使用模式的3D打印对象。这种新方法需要机械运动，比如用户按下一个按钮，并通过在棘轮上卷起一个弹簧来存储这些信息。弹簧只能向一个方向移动，按下按钮一次将其拧紧，直到用户松开棘轮，并且处于反向散射传感器的范围内。松开棘轮以展开弹簧并移动齿轮。齿轮触发开关反复接触天线。计算每一次接触，以确定患者使用该设备的次数。