Tạo ra vật thể có thể kết nối với Wi-Fi mà không cần điện

Thứ Tư, 20 Tháng Mười Hai 20176:00 SA(Xem: 1527)
Tạo ra vật thể có thể kết nối với Wi-Fi mà không cần điện

Các nhà khoa học đã phát triển vật thể in 3D bằng nhựa được tích hợp sẵn khả năng kết nối Wi-Fi mà không cần điện hay linh kiện điện tử nào. Phát minh mới hứa hẹn sẽ là nền tảng của những thiết bị gia đình thông minh trong tương lai.

Nếu lời giải thích trên vẫn còn quá mông lung và không làm bạn ấn tượng, hãy thử nghĩ đến những ví dụ sau: công nghệ này có thể được sử dụng để tạo ra những chai đựng bột giặt thông minh có thể phát hiện lượng bột giặt còn lại trong chai và gởi thông tin đến smartphone, hay các nút vặn và thanh trượt không dây dùng để cuộn các trang web. Tất cả chúng đều được in 3D và không hề dùng pin.

Làm cách nào người ta có thể thực hiện được điều phi thường này? Để tạo ra thiết bị, nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Washington đã xây dựng một hệ thống bao gồm một bộ chuyển mạch nhựa, lò xo, bánh răng và ăng-ten. Khi chúng ta kích hoạt máy bằng cách ấn nút hay những chuyển động khác, nó có thể hấp thụ hoặc phản xạ các tín hiệu Wi-Fi đi qua để hoạt động.

Để hiện thực hoá mong muốn của mình, nhóm các nhà khoa học đã sử dụng một số thứ như lò xo, bánh răng và công tắc được in 3D; tất cả đều có khả năng “dịch” chuyển động thành tín hiệu truyền đi qua ăng-ten. Chất liệu in ở đây chính là nhựa composite pha với một số vật liệu dẫn như đồng và graphene. Ví dụ trong một thử nghiệm, họ đã in một công cụ giúp đo tốc độ gió, sau đó gắn nó vào bánh răng.

Một trong những nhà nghiên cứu - kỹ sư điện Vikram Iyer, nói: "Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một thiết bị đơn giản đến mức bạn có thể in 3D ngay tại nhà và nó có thể gửi thông tin hữu ích cho các thiết bị khác. Nhưng thách thức lớn nhất đó là làm thế nào để thiết bị kết nối với Wi-Fi mà chỉ sử dụng vật liệu bằng nhựa? Đây là điều trước đó chưa có ai từng làm được”.

Lõi của hệ thống bằng nhựa này là một sợi dây dẫn, được làm từ nhựa và đồng và cũng có thể được in 3D. Chúng có khả năng kết nối và ngắt kết nối với ăngten Wi-Fi một cách không liên tục, cũng như thay đổi tín hiệu của Wi-Fi khi nó truyền qua thiết bị.

Thiết bị kết nối Wi-Fi không cần điện.
Thiết bị kết nối Wi-Fi không cần điện. (Ảnh: Mark Stone).

Ví dụ, một thiết bị đo gió bằng nhựa được in 3D có thể đo tốc độ gió, do khi nó quay nhanh hơn khiến các sợi dây kết nối liên tục hơn, dẫn đến các chuyển tiếp cũng được truyền đi thường xuyên hơn. Máy đo lưu lượng nước cũng sẽ hoạt động theo cách như trên.

Các nhà khoa học có thể xây dựng các cơ chế tương tự thành thiết bị chuyển mạch, quay số và thanh trượt – những chuyển động của các thiết bị này sẽ tạo ra sự chuyển tiếp và gửi tín hiệu đơn giản qua Wi-Fi. Chúng có thể là điện thoại thông minh hoặc những thiết bị khác.

Sự hiện diện của bánh răng trên dụng cụ có thể kết nối với dây dẫn, và việc áp dụng hệ nhị phân vào đây khiến quá trình kết nối kỹ thuật số có thể được thực hiện nhanh chóng. Những loại kỹ thuật này được gọi là phản xạ ngược hoặc phản chiếu sóng - trong trường hợp này là tín hiệu Wi-Fi.

Chai đựng bột giặt có thể kết nối Wi-Fi.
Chai đựng bột giặt có thể kết nối Wi-Fi.

Nhóm nghiên cứu cũng có thể điều chỉnh sợi dây dẫn để kết hợp với sắt thay vì đồng. Điều này cho phép chúng mã hóa thông tin vào một thiết bị được in 3D - gần giống như một mã vạch vô hình được xem là một ký hiệu nhận dạng hoặc lời hướng dẫn.

Ông Justin Chan - một người trong nhóm nghiên cứu, cho biết: "Thiết bị trông giống như một vật thể được in 3D thông thường, nhưng có một thông tin vô hình ở bên trong và bạn có thể đọc được nó bằng cách sử dụng điện thoại thông minh”.

Chúng ta có thể làm được điều này bởi vì mỗi chiếc điện thoại thông minh đều có từ kế đi kèm – thiết bị này giúp chúng xác định những địa điểm trên thế giới dựa vào từ trường của Trái Đất. Và bộ cảm biến tương tự được làm từ sắt và nhựa có thể phát hiện ra các hệ nhị phân giống như smartphone.

Hiện nay, các thiết bị in 3D này vẫn còn thô sơ và chưa sẵn sàng để ra mắt công chúng, nhưng trong tương lai chúng có thể được áp dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Trong nhà của chúng ta có rất nhiều thiết bị đang “tranh giành” nhau để kết nối với Wi-Fi cũng như nguồn điện, và phát minh mới này sẽ cung cấp một cách tiếp cận đơn giản để các thiết bị đó có thể dễ dàng kết nối với nhau cũng như kết nối với web.

“Nghiên cứu là một phần trong kế hoạch dài hạn của chúng tôi trong việc tạo ra nhiều thiết bị từ nền tảng IoT. Từ đó, thông tin có thể được chuyển đi liền một mạch ở bất kì nơi nào và bất cứ lúc nào", các nhà khoa học cho biết. Nhóm nghiên cứu đã trình bày công trình của mình tại Hội nghị và Triển lãm SIGGRAPH ở Châu Á vừa qua.

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Thứ Tư, 17 Tháng Giêng 20187:00 CH
Chúng ta đang sống trong thời đại mà hầu hết các sinh hoạt của mỗi chúng ta đều ít nhiều bị lệ thuộc vào kỹ thuật – từ việc di chuyển, mua sắm đến cách chúng ta giữ liên lạc vớ
Thứ Tư, 17 Tháng Giêng 20185:00 CH
Trong tương lai gần, muốn có con, bạn chỉ cần gửi một ít da qua Amazon rồi nhận lại một đứa trẻ. Đây không phải phim viễn tưởng mà là tuyên bố của một nhà khoa học danh tiếng.
Thứ Tư, 17 Tháng Giêng 20189:00 SA
Betsey Lewis là nhà tâm linh nổi tiếng thế giới, từng xuất bản nhiều cuốn sách như “Những tiết lộ bí ẩn”, “Lời tiên tri năm 2016 và hơn thế nữa”, theo Amazon.
Thứ Ba, 16 Tháng Giêng 20187:00 CH
Một nhóm các nhà khoa học tại Mỹ đã tiến hành nghiên cứu về tần suất nói dối trên 1.000 người dân Mỹ trưởng thành. Trong đó, các thành viên tham gia được yêu cầu
Thứ Ba, 16 Tháng Giêng 20181:00 SA
uối năm 2018 này, Tàu thăm dò Mặt trời Parker của NASA đã trên chặng đường thám hiểm chưa con tàu nào trong lịch sử khám phá Vũ trụ
Thứ Hai, 15 Tháng Giêng 20183:00 CH
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp mới chính xác hơn để đo nhiệt độ đại dương bằng cách đánh giá sự tích tụ của khí hiếm
Thứ Hai, 15 Tháng Giêng 20189:00 SA
Trước một buổi phỏng vấn, một kỳ thi hoặc một cuộc hẹn hò, bạn luôn hồi hộp và hình dung ra đủ thứ tình huống có thể xảy đến.
Chủ Nhật, 14 Tháng Giêng 20182:00 CH
Thiết bị cầm tay mới trang bị các công nghệ hiện đại cho phép pháo binh Mỹ tăng đáng kể khả năng ngắm bắn chính xác mục tiêu.
Chủ Nhật, 14 Tháng Giêng 201811:59 SA
Với kết quả ấn tượng của mình, các nhà khoa học Hà Lan đã khẳng định gene di truyền là một điều kiện có thể quyết định tới trí thông minh
Thứ Bảy, 13 Tháng Giêng 20181:00 CH
Khách sạn Stanley là điểm hút khách nhờ lịch sử gắn liền với những bóng ma và mọi thứ dần sáng tỏ khi các nhà săn ma xuất hiện.