Некои видови 3Д печатени објекти сега можат да се „почувствуваат“, користејќи нова технологија за вградување сензори директно во нивните материјали. Нова студија покажа дека ова истражување може да доведе до нови интерактивни уреди, како што е паметниот мебел.
Оваа нова технологија користи метаматеријали - супстанции составени од мрежа од повторувачки единици - за 3Д печатење објекти. Кога силата се применува врз флексибилен метаматеријал, некои од неговите клетки може да се растегнат или компресираат. Електродите вградени во овие структури можат да ја детектираат големината и насоката на овие промени во обликот, како и ротацијата и забрзувањето.
Во оваа нова студија, истражувачите изработиле предмети направени од флексибилна пластика и спроводливи филаменти. Тие имаат клетки со ширина од само 5 мм.
Секоја ќелија има два спротивставени ѕида направени од спроводливи филаменти и неспроводлива пластика, а спроводливите ѕидови служат како електроди. Силата што се применува на објектот го менува растојанието и преклопната површина помеѓу спротивставените електроди, создавајќи електричен сигнал што покажува детали за применетата сила. Коавторката на истражувачкиот извештај рече дека на овој начин, оваа нова технологија може „беспрекорно и ненаметливо да ја интегрира сензорската технологија во печатени објекти“.
Истражувачите велат дека овие метаматеријали можат да им помогнат на дизајнерите брзо да креираат и прилагодуваат флексибилни влезни уреди за компјутери. На пример, тие ги користеле овие метаматеријали за да создадат музички контролер дизајниран да одговара на обликот на човечката рака. Кога корисникот ќе притисне едно од флексибилните копчиња, генерираниот електричен сигнал помага да се контролира дигиталниот синтисајзер.
Научниците исто така направија метаматеријален џојстик за играње Пакмен. Со разбирање на тоа како луѓето применуваат сила на овој џојстик, дизајнерите можат да дизајнираат уникатни облици и големини на рачките за луѓе со ограничен зафат во одредени насоки.
Коавторката на истражувачкиот извештај изјави: „Можеме да согледаме движење во кој било 3Д печатен објект. Од музика до интерфејси за игри, потенцијалот е навистина возбудлив.“
Истражувачите исто така создадоа софтвер за 3D уредување, наречен MetaSense, за да им помогне на корисниците да градат интерактивни уреди користејќи ги овие метаматеријали. Тој симулира како 3D печатен објект се деформира кога се применуваат различни сили и пресметува кои клетки се менуваат најмногу и се најпогодни за употреба како електроди.
MetaSense им овозможува на дизајнерите да печатат 3D структури со вградени можности за сензори одеднаш. Ова го прави прототипирањето на уредите супер брзо, како што се џојстиците, кои можат да се прилагодат за лица со различни потреби за пристапност.
Вградувањето стотици или илјадници сензорски единици во објект може да помогне во постигнување анализа со висока резолуција, во реално време, за тоа како корисниците комуницираат со него. На пример, паметен стол направен од овој метаматеријал може да го детектира телото на корисникот, а потоа да вклучи светло или телевизор или да собира податоци за подоцнежна анализа, како што е откривање и корекција на држењето на телото. Овие метаматеријали можат да најдат употреба и во носливи апликации.
Време на објавување: 27 септември 2021 година
