Noen slags 3D -trykte objekter kan nå "føles", ved å bruke en ny teknologi for å bygge sensorer direkte i materialene sine. En ny studie fant at denne forskningen kan føre til nye interaktive enheter, for eksempel smarte møbler.
Denne nye teknologien bruker metamaterialer-substanser som består av et rutenett med gjentatte enheter til 3D-utskriftsobjekter. Når kraft påføres et fleksibelt metamateriale, kan noen av cellene deres strekke seg eller komprimere. Elektrodene som er inkorporert i disse strukturene kan oppdage størrelsen og retningen på disse formendringene, samt rotasjon og akselerasjon.
I denne nye studien produserte forskerne objekter laget av fleksible plast og ledende filamenter. Disse har celler så små som 5 mm brede.
Hver celle har to motstridende vegger laget av ledende filamenter og ikke-ledende plast, og de ledende veggene fungerer som elektroder. Kraften som brukes på objektet endrer avstanden og overlappingsområdet mellom de motstridende elektrodene, og produserer et elektrisk signal som viser detaljer om kraften som er brukt. Medforfatteren av forskningsrapporten sa at på denne måten kan denne nye teknologien "sømløst og påviselig integrere sensingteknologi i trykte objekter."
Forskere sier at disse metamaterialene kan hjelpe designere raskt å lage og justere fleksible datamaskininngangsenheter. For eksempel brukte de disse metamaterialene for å lage en musikkontroller designet for å passe formen til en menneskelig hånd. Når brukeren klemmer en av de fleksible knappene, hjelper det elektriske signalet som genereres til å kontrollere en digital synthesizer.
Forskerne laget også en metamateriale joystick for å spille Pac-Man. Ved å forstå hvordan folk bruker makt på denne joysticken, kan designere designe unike håndtak former og størrelser for personer med begrenset grep i visse retninger.
Medforfatteren av forskningsrapporten sa: "Vi kan oppfatte bevegelse i et hvilket som helst 3D-trykt objekt. Fra musikk til spillgrensesnitt er potensialet virkelig spennende."
Forskere har også laget 3D -redigeringsprogramvare, kalt Metasense, for å hjelpe brukere med å bygge interaktive enheter ved hjelp av disse metamaterialene. Den simulerer hvordan et 3D -trykt objekt deformeres når forskjellige krefter brukes, og beregner hvilke celler som endrer mest og er best egnet for bruk som elektroder.
Metasense gjør det mulig for designere å 3D-utskriftsstrukturer med innebygde sensingfunksjoner på en gang. Dette gjør prototypingen av enheter superrask, for eksempel joysticks, som kan tilpasses for enkeltpersoner med forskjellige tilgjengelighetsbehov.
Å legge inn hundrevis eller tusenvis av sensorenheter i et objekt kan bidra til å oppnå høyoppløselig, sanntidsanalyse av hvordan brukere samhandler med det. For eksempel kan en smartstol laget av dette metamaterialet oppdage brukerens kropp, og deretter slå på et lys eller TV, eller samle inn data for senere analyse, for eksempel å oppdage og korrigere kroppsstilling. Disse metamaterialene kan også finne bruk i bærbare applikasjoner.
Post Time: SEP-27-2021
