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anemometre en 3d

Innovation : des objets imprimés en 3D connectés en WiFi sans électronique

Les fabricants d’objets connectés s’évertuent à proposer un produit au design plaisant à l’oeil tout en intégrant les bonnes technologies de communication nécessaires. Et si le design était vecteur de connectivité ? Et si un simple objet imprimé en 3D sans une once d’électronique était capable de transmettre le WiFi ? C’est l’expérience qu’ont menée deux étudiants et un professeur associé de l’université de Washington.

Dans un document publié depuis le site Web de l’université de Washington, Vikram Iyer, Justin Chan et Shyamnath Gollakota expliquent en détail leur expérience. Leur hypothèse de départ est simple : “Est-ce que des objets en plastique peuvent être connectés à un smartphone ou d’autres produits connectés en WiFi sans utiliser de batterie ou de composants électroniques ?

Ils se sont ainsi penchés sur les possibilités des imprimantes d’objets en 3D afin de résoudre cette problématique. Des objets en plastique peuvent transmettre des informations, mais il faut pour cela remplacer l’action des composants électroniques par des ressorts, engrenages et des commutateurs pour transformer les mouvements en informations qui sont transmises par une antenne intégrée à l’objet composé d’un filament constitué de plastique et de cuivre.

Pas d’électronique, pas de batterie, mais de la mécanique

Les étudiants et le professeur ont ainsi conçu trois prototypes fonctionnels, à commencer par un anémomètre, un outil pour mesurer la vitesse du vent. Le vent actionne les dents imprimées en 3D qui appuient sur un actionneur monté sur ressort, qui lui-même frotte contre l’antenne enclenchant ainsi la communication du signal.

wifi en 3d

L’objet en lui-même n’émet pas d’ondes WiFi, mais reflète les signaux radio émis par un routeur ou tout autre appareil émetteur. Les patterns binaires des signaux peuvent être décodés par un récepteur WiFi. Ces suites de 0 et de 1 sont créées mécaniquement, par le nombre de dents et les espaces dans les rouages. La rapidité des mouvements amplifie le signal. Par exemple avec l’anémomètre, plus le vent souffle fort, plus la puissance du signal est forte.

Les concepteurs ont utilisé la même technique avec un débitmètre pour l’eau, un bouton, ainsi qu’avec une bouteille de lessive liquide. Le signal transmis peut être attribué à une commande particulière. Dans la vidéo de démonstration, Shyam Gollatoka, professeur associé à centre Paul G. Allen de science de l’informatique et d’ingénierie explique que le dispositif installé sur la bouteille de lessive “peut automatiquement réaliser un réapprovisionnement sur Amazon”. Ce court-métrage montre également la possibilité de contrôler des fonctions d’un ordinateur à l’aide d’une réglette ou d’un bouton.

Des champs magnétiques imprimés en 3D

Les trois chercheurs sont allés encore plus loin en développant une technique d’encodage de champ magnétique dans des objets imprimés en 3D. En utilisant un filament plastique et fer magnétique, et en adaptant la technique d’impression, ils ont réussi à mettre à y intégrer des données qui peuvent être lues par un magnétomètre intégré dans un smartphone. Cela permet par exemple d’indiquer à un robot des moyens d’interactions ou encore y intégrer des informations statiques permettant de faciliter un inventaire, par exemple.

Les étudiants et le professeur ont rendu public les modèles en 3D pour faciliter les expériences. Les particuliers bidouilleurs et les entrepreneurs peuvent tester cette solution en suivant ce lien.

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