Daži 3D drukātu objektu veidi tagad var būt “jūtami”, izmantojot jaunu tehnoloģiju, lai sensorus izveidotu tieši viņu materiālos. Jauns pētījums atklāja, ka šis pētījums var izraisīt jaunas interaktīvas ierīces, piemēram, viedās mēbeles.
Šajā jaunajā tehnoloģijā tiek izmantoti metamateriāli, kas veidoti no atkārtotu vienību līdz 3D drukas objektu režģim. Kad spēks tiek pielietots elastīgam metamateriālam, dažas to šūnas var izstiepties vai saspiest. Šajās struktūrās iekļautie elektrodi var noteikt šo formas izmaiņu lielumu un virzienu, kā arī rotāciju un paātrinājumu.
Šajā jaunajā pētījumā pētnieki izgatavoja objektus, kas izgatavoti no elastīgiem plastmasas un vadītspējīgiem pavedieniem. Tiem ir tik mazas šūnas kā 5 mm platas.
Katrā šūnā ir divas pretējās sienas, kas izgatavotas no vadītspējīgiem pavedieniem un nevadošām plastmasas, un vadītspējīgās sienas kalpo kā elektrodi. Objektam pielietotais spēks maina attāluma un pārklāšanās laukumu starp pretējiem elektrodiem, radot elektrisko signālu, kas parāda sīkāku informāciju par piemēroto spēku. Pētījuma ziņojuma līdzautors sacīja, ka šādā veidā šī jaunā tehnoloģija var “nemanāmi un neuzkrītoši integrēt sensoru tehnoloģiju drukātos objektos”.
Pētnieki saka, ka šie metamateriāli var palīdzēt dizaineriem ātri izveidot un pielāgot elastīgas datora ievades ierīces. Piemēram, viņi izmantoja šos metamateriālus, lai izveidotu mūzikas kontrolieri, kas paredzēts cilvēka rokas formai. Kad lietotājs izspiež vienu no elastīgajām pogām, ģenerētais elektriskais signāls palīdz kontrolēt digitālo sintezatoru.
Zinātnieki arī izveidoja metamateriālu kursorsviru, lai spēlētu Pac-Man. Izprotot, kā cilvēki pieliek spēku uz šo kursorsviru, dizaineri var noformēt unikālas rokturu formas un izmērus cilvēkiem ar ierobežotu saķeri noteiktos virzienos.
Pētījuma ziņojuma līdzautors sacīja: "Mēs varam uztvert kustību jebkurā 3D drukātā objektā. No mūzikas līdz spēles saskarnēm potenciāls ir patiešām aizraujošs."
Pētnieki ir arī izveidojuši 3D rediģēšanas programmatūru ar nosaukumu Metasense, lai palīdzētu lietotājiem izveidot interaktīvas ierīces, izmantojot šos metamateriālus. Tas imitē, kā 3D drukāts objekts deformējas, ja tiek pielietoti dažādi spēki, un aprēķina, kuras šūnas mainās visvairāk un ir vispiemērotākās lietošanai kā elektrodi.
Metasense ļauj dizaineriem vienā piegājienā veikt 3D drukas struktūras ar iebūvētām sensoru iespējām. Tas padara ierīču prototipu par īpaši ātru, piemēram, kursorsviras, kuras var pielāgot indivīdiem ar atšķirīgām piekļuves vajadzībām.
Simtiem vai tūkstošiem sensoru vienību iegulšana objektā var palīdzēt sasniegt augstas izšķirtspējas, reāllaika analīzi par to, kā lietotāji mijiedarbojas ar to. Piemēram, gudrs krēsls, kas izgatavots no šī metamateriāla, var noteikt lietotāja korpusu un pēc tam ieslēgt gaismu vai televizoru vai apkopot datus vēlākai analīzei, piemēram, ķermeņa pozas noteikšanai un labošanai. Šīs metamateriālas var izmantot arī valkājamās lietojumprogrammās.
Pasta laiks: 27.-2021.
