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）打印器件，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享信息，而無需使用電池或電子設備。
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便宜且易于定制的3D打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“智能”藥瓶等。但這些塑料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打印器件。這些純塑料設備可估測洗滌劑瓶是否劑量不足，然后自動在線訂購。
研究人員表示，在這些應用中使用塑料，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打印物體轉換為智能設備，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，相當于編碼一條信息。
除了跟蹤瓶蓋運動，這種方法還可用于監控假肢的使用方式。研究人員使用3D打印制作的帶有雙向傳感器的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的開合。
研究人員還設計出可在Wi-Fi范圍外存儲使用方式的3D打印器件。新方法需要機械運動，如用戶按下按鈕，并通過在棘輪內卷起彈簧來存儲該信息。彈簧只能在一個方向上移動，按一次按鈕使其變緊一些，直到用戶釋放棘輪并處于反向散射傳感器范圍內其才可放松。釋放棘輪使彈簧展開并移動齒輪，齒輪觸發開關反復接觸天線，將每次接觸進行計數就可確定患者使用該設備的次數。
文章來源：科技日報
IEEE Spectrum
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