Įsivaizduokite, kaip turėtų atrodyti prietaisas, kuris jums automatiškai užsakytų naują skalbiklio butelį vos jam pasibaigus. O kokiu principu veiktų vėjo greičio matuoklis, kuris informaciją pateiktų jūsų telefono ekrane? Vašingtono universiteto mokslininkai šiuos prietaisus privertė veikti naudojant „Wi-Fi“ visiškai be jokios elektronikos ar baterijų. Kaip tai veikia?
Įsivaizduokite, kaip turėtų atrodyti prietaisas, kuris jums automatiškai užsakytų naują skalbiklio butelį vos jam pasibaigus. O kokiu principu veiktų vėjo greičio matuoklis, kuris informaciją pateiktų jūsų telefono ekrane? Vašingtono universiteto mokslininkai šiuos prietaisus privertė veikti naudojant „Wi-Fi“ visiškai be jokios elektronikos ar baterijų. Kaip tai veikia?
Šie daiktai yra pagaminti 3D spausdintuvu. Mokslininkai teigia, kad ir ypatingo 3D spausdintuvo tam nereikia – pakanka pakankamai pigaus įrenginio ir lengvai prieinamų plastikų. Iš esmės, šie mechanizmai savo esminius principus pasiskolino iš automatinių rankinių laikrodžių, tačiau jų veikimo principas kartu yra ir paprastas, ir genialus.
Jutiklio viduje slepiasi iš automatinio laikrodžio pasiskolintas mechanizmas
© Mark Stone / Vašingtono universitetas
Mechanizmo centre yra elektrai laidus paviršius, atspausdintas naudojant specialų 3D spausdintuvo užpildą. Virš jo ant spyruoklės kabo kitas tos pačios medžiagos gabalėlis. Besisukantis krumpliaratis ar paspaudžiamas koks nors mygtukas šiuos du paviršius sujungia, pakeisdamas jų galimybes atspindėti radijo bangas. Taigi, laidusis paviršius veikia kaip antena, kuri gali atspindėti bet kuriuos aplinkoje esančius „Wi-Fi“ signalus. Aišku, tam net nereikia slaptažodžio.
Mechanizmą judinti gali praktiškai bet kas. Pavyzdžiui, matuojant vėjo greitį krumpliaratį gali sukti nedidelis propeleris. Kuo greičiau jis suksis, tuo didesnis bus dviejų laidžių paviršių susilietimo dažnis. Tai pasijus ir „Wi-Fi“ signale, kurį gali pagauti telefonas. Specialios programėlės gali interpretuoti šiuos pokyčius kaip vienetus ir nulius pažįstamoje sistemoje. Išradimas iš ties genialus, o mokslininkai jam jau žino galybę pritaikymo galimybių.
Pavyzdžiui, nedidelis skysčio srovės matuoklis gali būti pritvirtintas prie skalbiklio butelio. Skalbikliui bėgant per atspausdintą prietaisą srovė įsuktų krumpliaratį, kuris spaudytų minėtą antenos mechanizmą. Taip būtų išmatuotas srovės greitis, ši informacija atsirastų jūsų telefono ekrane. Aišku, didžiąją darbo dalį turėtų atlikti programėlė, kuri būtų užprogramuota signalą interpretuoti kaip srovės greitį. Pagal jį pavyktų apskaičiuoti ir kiek skalbiklio jau išbėgo iš butelio ir kiek jo dar liko. Likus visai nedaug, telefonas gali automatiškai užsakyti naują butelį.
Galima sukurti ir spaudimui jautrius jutiklius. Jūsų telefonas gali gauti žinutę, pavyzdžiui, kuomet kas nors pakelia plaktuką nuo darbastalio ar, kiek naudingiau, atidaro duris. Šie paprasti plastiko prietaisai jungiasi prie „Wi-Fi“, tačiau jų nulaužti niekaip neįmanoma, nes jie neturi elektronikos. Geriausia tai, kad jie yra netikėtai pigūs, o ir programėlės, kurios galėtų juos naudoti, nėra tokios jau sudėtingos.
Antenai atspausdinti panaudotas specialus laidus užpildas, kuriame plastikas yra sumaišytas su vario dulkėmis. Mokslininkai mano, kad panaudojus kitokį užpildą, kuris turėtų ir geležies dulkių, pavyktų sukurti ir magnetinius jutiklius. Šios technologijos paverstų robotikoje ar kasdieniuose prietaisuose.
Visgi, šiuo principu galima pagrįsti ne tik jutiklius ir matavimo prietaisus, bet ir valdymui skirtus įrenginius – mygtukus ir slankiklius. Pavyzdžiui, galima sukurti slankiklį, kuris leistų keisti muzikos garso lygį per atstumą nenaudojant jokių baterijų. Iš esmės, šiuo principu gali veikti ir BAR kodų skaitytuvai. Kitaip tariant, bet kokia informacija, kuri gali būti užkoduota dvejetainės sistemos nuliu ir vienetu, gali būti teoriškai perduodama paprastu plastiko prietaisu.
