Nekatere vrste 3D-natisnjenih predmetov je zdaj mogoče »tipati« z uporabo nove tehnologije za vgradnjo senzorjev neposredno v njihove materiale.Nova študija je pokazala, da lahko ta raziskava vodi do novih interaktivnih naprav, kot je pametno pohištvo.
Ta nova tehnologija uporablja metamateriale - snovi, sestavljene iz mreže ponavljajočih se enot - za predmete 3D-tiskanja.Ko na prožen metamaterial deluje sila, se lahko nekatere njihove celice raztegnejo ali stisnejo.Elektrode, ki so vgrajene v te strukture, lahko zaznajo velikost in smer teh sprememb oblike ter vrtenje in pospešek.
V tej novi študiji so raziskovalci izdelali predmete iz prožne plastike in prevodnih filamentov.Ti imajo celice, široke le 5 mm.
Vsaka celica ima dve nasprotni steni iz prevodnih filamentov in neprevodne plastike, prevodne stene pa služijo kot elektrode.Sila, ki deluje na predmet, spremeni razdaljo in območje prekrivanja med nasprotujočima si elektrodama, kar povzroči električni signal, ki prikazuje podrobnosti o uporabljeni sili.Soavtor raziskovalnega poročila je dejal, da lahko na ta način ta nova tehnologija "neopazno in nevsiljivo integrira tehnologijo zaznavanja v tiskane predmete."
Raziskovalci pravijo, da lahko ti metamateriali pomagajo oblikovalcem hitro ustvariti in prilagoditi prilagodljive računalniške vhodne naprave.Te metamateriale so na primer uporabili za ustvarjanje glasbenega krmilnika, zasnovanega tako, da se prilega obliki človeške roke.Ko uporabnik stisne enega od prilagodljivih gumbov, ustvarjeni električni signal pomaga upravljati digitalni sintetizator.
Znanstveniki so izdelali tudi igralno palico iz metamateriala za igranje Pac-Mana.Z razumevanjem, kako ljudje uporabljajo silo na tej igralni palici, lahko oblikovalci oblikujejo edinstvene oblike in velikosti ročajev za ljudi z omejenim oprijemom v določenih smereh.
Soavtor raziskovalnega poročila je dejal: »Gibanje lahko zaznamo v katerem koli 3D-natisnjenem predmetu.Od glasbe do vmesnikov za igre, potencial je res vznemirljiv.«
Raziskovalci so ustvarili tudi programsko opremo za 3D urejanje, imenovano MetaSense, ki uporabnikom pomaga graditi interaktivne naprave z uporabo teh metamaterialov.Simulira, kako se 3D-natisnjen predmet deformira ob uporabi različnih sil, in izračuna, katere celice se najbolj spremenijo in so najprimernejše za uporabo kot elektrode.
MetaSense oblikovalcem omogoča 3D-tiskanje struktur z vgrajenimi senzorskimi zmožnostmi naenkrat.Zaradi tega je izdelava prototipov naprav izjemno hitra, kot so igralne palice, ki jih je mogoče prilagoditi posameznikom z različnimi potrebami po dostopnosti.
Vdelava na stotine ali tisoče senzorskih enot v predmet lahko pomaga doseči visoko ločljivo analizo v realnem času, kako uporabniki komunicirajo z njim.Pametni stol iz tega metamateriala lahko na primer zazna telo uporabnika, nato pa prižge luč ali TV ali zbira podatke za poznejšo analizo, kot je zaznavanje in popravljanje telesne drže.Ti metamateriali se lahko uporabljajo tudi v nosljivih aplikacijah.
Čas objave: 27. september 2021