Некои видови 3Д печатени предмети сега можат да се „почувствуваат“, користејќи нова технологија за да се вградат сензори директно во нивните материјали.Една нова студија покажа дека ова истражување може да доведе до нови интерактивни уреди, како што е паметниот мебел.
Оваа нова технологија користи метаматеријали - супстанци составени од решетка од повторливи единици - за објекти за 3D печатење.Кога се применува сила на флексибилен метаматеријал, некои од нивните ќелии може да се истегнат или да се 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 направија предмети направени од флексибилна пластика и спроводливи филаменти.Тие имаат ќелии со ширина од 5 mm.
Секоја ќелија има два спротивставени ѕида направени од спроводливи филаменти и непроводлива пластика, а спроводните ѕидови служат како електроди.Силата што се применува на објектот го менува растојанието и областа на преклопување помеѓу спротивставените електроди, создавајќи електричен сигнал кој покажува детали за применетата сила.Коавторот на извештајот од истражувањето рече дека на овој начин, оваа нова технологија може „беспрекорно и ненаметливо да ја интегрира технологијата на сензори во печатените предмети“.
Истражувачите велат дека овие метаматеријали можат да им помогнат на дизајнерите брзо да создадат и приспособат флексибилни компјутерски уреди за внесување.На пример, тие ги користеле овие метаматеријали за да создадат музички контролер дизајниран да одговара на обликот на човечка рака.Кога корисникот ќе притисне едно од флексибилните копчиња, генерираниот електричен сигнал помага да се контролира дигиталниот синтисајзер.
Научниците направија и метаматеријален џојстик за да го играат Pac-Man.Со разбирање како луѓето применуваат сила на овој џојстик, дизајнерите можат да дизајнираат уникатни форми и големини на рачката за луѓе со ограничен стисок во одредени насоки.
Коавторот на извештајот од истражувањето рече: „Можеме да го согледаме движењето во секој 3Д печатен објект.Од музика до интерфејси за игри, потенцијалот е навистина возбудлив“.
Истражувачите создадоа и софтвер за 3D уредување, наречен MetaSense, за да им помогне на корисниците да изградат интерактивни уреди користејќи ги овие метаматеријали.Симулира како 3Д печатениот објект се деформира кога се применуваат различни сили и пресметува кои ќелии најмногу се менуваат и кои се најпогодни за употреба како електроди.
MetaSense им овозможува на дизајнерите да печатат 3D структури со вградени способности за сензори во едно движење.Ова го прави прототипот на уредите супер брз, како што се џојстиците, кои може да се приспособат за поединци со различни потреби за пристапност.
Вградувањето на стотици или илјадници сензорски единици во објект може да помогне да се постигне анализа со висока резолуција и во реално време за тоа како корисниците комуницираат со него.На пример, паметна столица направена од овој метаматеријал може да го открие 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 може да се користат и во апликации за носење.
Време на објавување: 27-септември 2021 година