Kai kurių rūšių 3D spausdintus objektus dabar galima „jausti“, naudojant naują technologiją jutikliams statyti tiesiai į jų medžiagas.Naujas tyrimas parodė, kad šis tyrimas gali sukelti naujų interaktyvių įrenginių, tokių kaip išmanieji baldai.
Ši nauja technologija naudoja metamedžiagas - medžiagas, sudarytas iš pasikartojančių vienetų tinklelio, kad būtų galima spausdinti 3D objektus.Kai lanksčiai metamedžiagai taikoma jėga, kai kurios jų ląstelės gali išsitempti arba susispausti.Į šias struktūras įmontuoti elektrodai gali aptikti šių formos pokyčių dydį ir kryptį, taip pat sukimąsi ir pagreitį.
Šiame naujame tyrime mokslininkai gamino objektus, pagamintus iš lankstaus plastiko ir laidžių gijų.Jų ląstelės yra net 5 mm pločio.
Kiekvienoje ląstelėje yra dvi priešingos sienelės, pagamintos iš laidžių gijų ir nelaidžio plastiko, o laidžios sienelės tarnauja kaip elektrodai.Jėga, taikoma objektui, keičia atstumą ir persidengimo plotą tarp priešingų elektrodų, sukuriant elektrinį signalą, rodantį išsamią informaciją apie taikomą jėgą.Tyrimo ataskaitos bendraautorius teigė, kad tokiu būdu ši nauja technologija gali „sklandžiai ir nepastebimai integruoti jutimo technologiją į spausdintus objektus“.
Tyrėjai teigia, kad šios metamedžiagos gali padėti dizaineriams greitai sukurti ir pritaikyti lanksčius kompiuterio įvesties įrenginius.Pavyzdžiui, jie panaudojo šias metamedžiagas, kad sukurtų muzikos valdiklį, pritaikytą žmogaus rankos formai.Kai vartotojas paspaudžia vieną iš lanksčių mygtukų, generuojamas elektrinis signalas padeda valdyti skaitmeninį sintezatorių.
Mokslininkai taip pat sukūrė metamedžiagos vairasvirtę, kad galėtų žaisti „Pac-Man“.Suprasdami, kaip žmonės taiko jėgą šiai vairasvirtei, dizaineriai gali sukurti unikalių rankenų formų ir dydžių žmonėms, kurių sukibimas tam tikromis kryptimis yra ribotas.
Tyrimo ataskaitos bendraautorius sakė: „Mes galime suvokti judesį bet kuriame 3D spausdintame objekte.Nuo muzikos iki žaidimų sąsajų potencialas yra tikrai įdomus.
Tyrėjai taip pat sukūrė 3D redagavimo programinę įrangą, vadinamą MetaSense, kad padėtų vartotojams kurti interaktyvius įrenginius naudojant šias metamedžiagas.Jis imituoja, kaip 3D spausdintas objektas deformuojasi veikiant skirtingoms jėgoms, ir apskaičiuoja, kurios ląstelės labiausiai kinta ir yra tinkamiausios naudoti kaip elektrodai.
„MetaSense“ leidžia dizaineriams vienu ypu spausdinti 3D struktūras su integruotomis jutimo galimybėmis.Dėl to įrenginių, pvz., vairasvirčių, prototipų kūrimas yra itin greitas, kurį galima pritaikyti asmenims, turintiems skirtingus prieinamumo poreikius.
Įdėjus šimtus ar tūkstančius jutiklių vienetų į objektą, galima atlikti didelės raiškos realiuoju laiku vartotojų sąveikos su juo analizę.Pavyzdžiui, iš šios metamedžiagos pagaminta išmanioji kėdė gali aptikti vartotojo kūną, o tada įjungti šviesą ar televizorių arba rinkti duomenis vėlesnei analizei, pavyzdžiui, aptikti ir koreguoti kūno laikyseną.Šios metamedžiagos taip pat gali būti naudojamos nešiojamose programose.
Paskelbimo laikas: 2021-09-27