Sommige soorte 3D-gedrukte voorwerpe kan nou "gevoel" word deur 'n nuwe tegnologie te gebruik om sensors direk in hul materiaal te bou.’n Nuwe studie het bevind dat hierdie navorsing kan lei tot nuwe interaktiewe toestelle, soos slim meubels.
Hierdie nuwe tegnologie gebruik metamateriale - stowwe wat bestaan uit 'n rooster van herhalende eenhede - na 3D-drukvoorwerpe.Wanneer krag op 'n buigsame metamateriaal toegepas word, kan sommige van hul selle rek of saamdruk.Die elektrodes wat in hierdie strukture ingesluit is, kan die grootte en rigting van hierdie vormveranderinge, sowel as rotasie en versnelling, opspoor.
In hierdie nuwe studie het die navorsers voorwerpe van buigsame plastiek en geleidende filamente vervaardig.Dit het selle so klein as 5 mm breed.
Elke sel het twee opponerende wande gemaak van geleidende filamente en nie-geleidende plastiek, en die geleidende wande dien as elektrodes.Die krag wat op die voorwerp toegepas word, verander die afstand en oorvleuelingsarea tussen die opponerende elektrodes, wat 'n elektriese sein produseer wat besonderhede toon oor die krag wat toegepas word.Die mede-outeur van die navorsingsverslag het gesê dat hierdie nuwe tegnologie op hierdie manier “waarnemingstegnologie naatloos en onopvallend in gedrukte voorwerpe kan integreer”.
Navorsers sê dat hierdie metamateriale ontwerpers kan help om vinnig buigsame rekenaarinvoertoestelle te skep en aan te pas.Hulle het byvoorbeeld hierdie metamateriale gebruik om 'n musiekbeheerder te skep wat ontwerp is om die vorm van 'n menslike hand te pas.Wanneer die gebruiker een van die buigsame knoppies druk, help die elektriese sein wat gegenereer word om 'n digitale sintetiseerder te beheer.
Die wetenskaplikes het ook 'n metamateriaal-joystick gemaak om Pac-Man te speel.Deur te verstaan hoe mense krag op hierdie joystick toepas, kan ontwerpers unieke handvatselvorms en -groottes ontwerp vir mense met beperkte greep in sekere rigtings.
Die mede-outeur van die navorsingsverslag het gesê: “Ons kan beweging in enige 3D-gedrukte voorwerp waarneem.Van musiek tot speletjie-koppelvlakke, die potensiaal is regtig opwindend.”
Navorsers het ook 3D-redigeringsagteware, genaamd MetaSense, geskep om gebruikers te help om interaktiewe toestelle te bou deur hierdie metamateriale te gebruik.Dit simuleer hoe 'n 3D-gedrukte voorwerp vervorm wanneer verskillende kragte toegepas word, en bereken watter selle die meeste verander en die geskikste is vir gebruik as elektrodes.
MetaSense stel ontwerpers in staat om strukture met ingeboude waarnemingsvermoëns in een slag te 3D-druk.Dit maak die prototipering van toestelle super vinnig, soos joysticks, wat aangepas kan word vir individue met verskillende toeganklikheidsbehoeftes.
Deur honderde of duisende sensor-eenhede in 'n voorwerp in te sluit, kan dit help om 'n hoë-resolusie, intydse analise van hoe gebruikers daarmee omgaan.Byvoorbeeld, 'n slim stoel wat van hierdie metamateriaal gemaak is, kan die gebruiker se liggaam opspoor, en dan 'n lig of TV aanskakel, of data insamel vir latere ontleding, soos die opsporing en regstelling van liggaamshouding.Hierdie metamateriale kan ook gebruik word in draagbare toepassings.
Postyd: 27 September 2021