Деякі види 3D -друкованих об'єктів тепер можуть бути "відчутими", використовуючи нову технологію для створення датчиків безпосередньо у свої матеріали. Нове дослідження виявило, що це дослідження може призвести до нових інтерактивних пристроїв, таких як розумні меблі.
Ця нова технологія використовує метаматеріали, що складаються з сітки повторюваних одиниць до 3D-друкованих об'єктів. Коли сила застосовується до гнучкого метаматеріалу, деякі їх клітини можуть розтягуватися або стискатися. Електроди, вбудовані в ці структури, можуть виявити величину та напрямок цих змін форми, а також обертання та прискорення.
У цьому новому дослідженні дослідники виготовляли предмети, виготовлені з гнучких пластичних та електропровідних нитків. У них є клітини, невеликі 5 мм шириною.
Кожна клітина має дві протилежні стінки, виготовлені з провідних нитків та непровідного пластику, а електропровідні стінки служать електродами. Сила, що застосовується до об'єкта, змінює відстань і область перекриття між протилежними електродами, створюючи електричний сигнал, який показує деталі про застосовану силу. Співавтор звіту про дослідження заявив, що таким чином ця нова технологія може "безперешкодно і ненав’язливо інтегрувати технологію зондування в друковані об'єкти".
Дослідники кажуть, що ці метаматеріали можуть допомогти дизайнерам швидко створити та регулювати гнучкі пристрої введення комп'ютера. Наприклад, вони використовували ці метаматеріали для створення музичного контролера, призначеного для відповідності формі людської руки. Коли користувач стискає одну з гнучких кнопок, генерований електричний сигнал допомагає керувати цифровим синтезатором.
Вчені також зробили метаматеріальний джойстик, щоб грати Pac-Man. Розуміючи, як люди застосовують силу на цій джойстик, дизайнери можуть розробити унікальні форми ручки та розміри для людей з обмеженим зчепленням у певних напрямках.
Співавтор звіту про дослідження сказав: "Ми можемо сприймати рух у будь-якому 3D-друкованому об'єкті. Від музики до ігрових інтерфейсів потенціал справді захоплююче".
Дослідники також створили програмне забезпечення 3D -редагування під назвою Metasense, щоб допомогти користувачам створити інтерактивні пристрої за допомогою цих метаматеріалів. Він імітує, як 3D -друковані об'єкти деформують, коли застосовуються різні сили, і обчислює, які клітини найбільше змінюються і найбільш придатні для використання в якості електродів.
Metasense дозволяє дизайнерам до 3D-конструкцій друку з вбудованими можливостями зондування за один раз. Це робить прототипування пристроїв надзвичайно швидко, наприклад, джойстики, які можна налаштувати для людей з різними потребами доступності.
Вбудовування сотень-тисяч сенсорних одиниць в об'єкт може допомогти досягти високої роздільної здатності, в режимі реального часу аналізу того, як користувачі взаємодіють з ним. Наприклад, розумний стілець із цього метаматеріалу може виявити тіло користувача, а потім увімкнути світло або телевізор або збирати дані для подальшого аналізу, наприклад, виявлення та виправлення постави тіла. Ці метаматеріали також можуть знайти використання в носячих додатках.
Час посади: вересень-27-2021
