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三維列印器件巧變智慧設備

2018-10-12 09:50:26 | 來源: 科技日報 | 編輯: 朱安娜 | 責編: 鄭思雯
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  科技日報紐約10月10日電:美國華盛頓大學的工程師開發出了可跟蹤和存儲使用方式的三維(3D)列印器件,這種器件使用反向散射方法設計,可對天線傳輸給它的信號進行反射來共用資訊,���無需使用電池或電子設備。

  便宜且易於定制的3D列印物體非常適合人體輔助技術,如假肢或可幫患者記住每日服藥的“智慧”藥瓶等。但這些塑膠部件通常沒有電子器件,無法監控患者如何使用它們。此前,該團隊開發了第一個無需電子器件即可連接到Wi-Fi的3D列印器件。這些純塑膠設備可估測洗滌劑瓶是否劑量不足,然後自動線上訂購。

  研究人員表示,在這些應用中使用塑膠,意味著用戶不必擔心電池耗盡或設備變濕。這或將改變人們對計算的看法,但要將3D列印物體轉換為智慧設備,需要解決監控和存儲數據的機制。

  研究人員首先通過雙天線設計解決了監測問題。兩個天線,一個在頂部,一個在底部,可通過連接到齒輪的開關接觸。打開藥瓶可向一個方向移動齒輪,推動開關接觸一個天線;蓋上藥瓶使齒輪反向轉動,開關接觸另一天線。齒輪上的齒有特定順序,相當於編碼一條資訊。

  除了跟蹤瓶蓋運動,這種方法還可用於監控假肢的使用方式。研究人員使用3D列印製作的帶有雙向感測器的e—NABLE機械手,可安裝在手腕上以幫助患者抓物。當患者彎曲手腕時,機械手上的電纜收緊使手指閉合。通過確定手腕的角度即可監控機械手���開闔。

  研究人員還設計出可在Wi-Fi範圍外存儲使用方式的3D列印器件。新方法需要機械運動,如用戶按下按鈕,並通過在棘輪內捲起彈簧來存儲該資訊。彈簧只能在一個方向上移動,按一次按鈕使其變緊一些,直到用戶釋放棘輪並處於反向散射感測器範圍內其才可放鬆。釋放棘輪使彈簧展開並移動齒輪,齒輪觸發開關反覆接觸天線,將每次接觸進行計數就可確定患者使用該設備的次數。

  總編輯圈點

  3D列印器件如何變為智慧設備?即使我們搞不懂它的原理,也不妨礙我們理解,正是隨著3D列印應用範圍的不斷擴大,這一領域智慧方案的能力也在提升。相較于傳統設備,無需使用電池或電子器件,不但為研發人員提供了較高的設計自由度,也讓使用者更加安全和省心。未來,這一應用或許還能巧妙地應對更多棘手而苛刻的環境。(馮衛東)

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