Μερικά είδη τρισδιάστατων εκτυπωμένων αντικειμένων μπορούν πλέον να «αισθανθούν», χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνολογία για την κατασκευή αισθητήρων απευθείας στα υλικά τους.Μια νέα μελέτη διαπίστωσε ότι αυτή η έρευνα μπορεί να οδηγήσει σε νέες διαδραστικές συσκευές, όπως τα έξυπνα έπιπλα.
Αυτή η νέα τεχνολογία χρησιμοποιεί μεταϋλικά-ουσίες που αποτελούνται από ένα πλέγμα επαναλαμβανόμενων μονάδων-σε αντικείμενα τρισδιάστατης εκτύπωσης.Όταν ασκείται δύναμη σε ένα εύκαμπτο μεταϋλικό, μερικά από τα κύτταρα τους μπορεί να τεντωθούν ή να συμπιεστούν.Τα ηλεκτρόδια που ενσωματώνονται σε αυτές τις δομές μπορούν να ανιχνεύσουν το μέγεθος και την κατεύθυνση αυτών των αλλαγών σχήματος, καθώς και την περιστροφή και την επιτάχυνση.
Σε αυτή τη νέα μελέτη, οι ερευνητές κατασκεύασαν αντικείμενα από εύκαμπτο πλαστικό και αγώγιμα νήματα.Αυτά έχουν κελιά πλάτους 5 mm.
Κάθε στοιχείο έχει δύο απέναντι τοιχώματα κατασκευασμένα από αγώγιμα νήματα και μη αγώγιμο πλαστικό και τα αγώγιμα τοιχώματα χρησιμεύουν ως ηλεκτρόδια.Η δύναμη που εφαρμόζεται στο αντικείμενο αλλάζει την απόσταση και την περιοχή επικάλυψης μεταξύ των αντίθετων ηλεκτροδίων, παράγοντας ένα ηλεκτρικό σήμα που δείχνει λεπτομέρειες σχετικά με τη δύναμη που εφαρμόζεται.Ο συν-συγγραφέας της ερευνητικής έκθεσης είπε ότι με αυτόν τον τρόπο, αυτή η νέα τεχνολογία μπορεί «να ενσωματώσει απρόσκοπτα και διακριτικά την τεχνολογία ανίχνευσης σε έντυπα αντικείμενα».
Οι ερευνητές λένε ότι αυτά τα μεταϋλικά μπορούν να βοηθήσουν τους σχεδιαστές να δημιουργήσουν και να προσαρμόσουν γρήγορα ευέλικτες συσκευές εισόδου υπολογιστή.Για παράδειγμα, χρησιμοποίησαν αυτά τα μεταϋλικά για να δημιουργήσουν ένα μουσικό χειριστήριο σχεδιασμένο να ταιριάζει στο σχήμα ενός ανθρώπινου χεριού.Όταν ο χρήστης πιέζει ένα από τα εύκαμπτα κουμπιά, το ηλεκτρικό σήμα που δημιουργείται βοηθά στον έλεγχο ενός ψηφιακού συνθεσάιζερ.
Οι επιστήμονες έφτιαξαν επίσης ένα joystick μετα-υλικού για να παίξουν τον Pac-Man.Κατανοώντας πώς οι άνθρωποι εφαρμόζουν δύναμη σε αυτό το joystick, οι σχεδιαστές μπορούν να σχεδιάσουν μοναδικά σχήματα και μεγέθη λαβής για άτομα με περιορισμένη πρόσφυση σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις.
Ο συν-συγγραφέας της έκθεσης έρευνας είπε: «Μπορούμε να αντιληφθούμε την κίνηση σε οποιοδήποτε τρισδιάστατο εκτυπωμένο αντικείμενο.Από τη μουσική μέχρι τις διεπαφές παιχνιδιών, οι δυνατότητες είναι πραγματικά συναρπαστικές.”
Οι ερευνητές δημιούργησαν επίσης λογισμικό τρισδιάστατης επεξεργασίας, που ονομάζεται MetaSense, για να βοηθήσει τους χρήστες να δημιουργήσουν διαδραστικές συσκευές χρησιμοποιώντας αυτά τα μεταϋλικά.Προσομοιώνει πώς ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο αντικείμενο παραμορφώνεται όταν εφαρμόζονται διαφορετικές δυνάμεις και υπολογίζει ποια κύτταρα αλλάζουν περισσότερο και είναι τα πιο κατάλληλα για χρήση ως ηλεκτρόδια.
Το MetaSense επιτρέπει στους σχεδιαστές να εκτυπώνουν 3D δομές με ενσωματωμένες δυνατότητες ανίχνευσης με μία κίνηση.Αυτό καθιστά τη δημιουργία πρωτοτύπων συσκευών εξαιρετικά γρήγορη, όπως τα joystick, τα οποία μπορούν να προσαρμοστούν για άτομα με διαφορετικές ανάγκες προσβασιμότητας.
Η ενσωμάτωση εκατοντάδων ή χιλιάδων μονάδων αισθητήρων σε ένα αντικείμενο μπορεί να βοηθήσει στην επίτευξη υψηλής ανάλυσης ανάλυσης σε πραγματικό χρόνο του τρόπου με τον οποίο οι χρήστες αλληλεπιδρούν με αυτό.Για παράδειγμα, μια έξυπνη καρέκλα από αυτό το μεταϋλικό μπορεί να ανιχνεύσει το σώμα του χρήστη και στη συνέχεια να ανάψει ένα φως ή τηλεόραση ή να συλλέξει δεδομένα για μεταγενέστερη ανάλυση, όπως ανίχνευση και διόρθωση της στάσης του σώματος.Αυτά τα μεταϋλικά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές που φοριούνται.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-27-2021