Nekatere vrste 3D -tiskanih predmetov je zdaj mogoče "začutiti" in z novo tehnologijo za gradnjo senzorjev neposredno v svoje materiale. Nova raziskava je pokazala, da lahko ta raziskava privede do novih interaktivnih naprav, kot je pametno pohištvo.
Ta nova tehnologija uporablja metamateriale, ki so sestavljene iz omrežja ponavljajočih se enot do 3D tiskanih predmetov. Kadar se sila nanese na prožen metamaterial, se lahko nekatere njihove celice raztegnejo ali stisnejo. Elektrode, vključene v te strukture, lahko zaznajo velikost in smer teh sprememb oblike, pa tudi vrtenje in pospešek.
V tej novi raziskavi so raziskovalci izdelali predmete iz prilagodljivih plastičnih in prevodnih filamentov. Te so celice široke do 5 mm.
Vsaka celica ima dve nasprotni steni iz prevodnih filamentov in neprevodne plastike, prevodne stene pa služijo kot elektrode. Sila, uporabljena za predmet, spremeni območje razdalje in prekrivanja med nasprotnimi elektrodami, kar ustvari električni signal, ki prikazuje podrobnosti o uporabljeni sili. Soavtor poročila o raziskavi je dejal, da lahko na ta način ta nova tehnologija "brezhibno in nevsiljivo integrira tehnologijo zaznavanja v tiskane predmete."
Raziskovalci trdijo, da lahko ti metamateriali pomagajo oblikovalcem hitro ustvariti in prilagoditi prilagodljive računalniške vhodne naprave. Na primer, te metamateriale so uporabili za ustvarjanje glasbenega krmilnika, zasnovanega tako, da ustreza obliki človeške roke. Ko uporabnik stisne enega od prilagodljivih gumbov, ustvarjeni električni signal pomaga pri nadzoru digitalnega sintetizatorja.
Znanstveniki so naredili tudi metamaterialno krmilno palico, da bi igrali Pac-Man. Z razumevanjem, kako ljudje na tej krmilni palici uporabljajo silo, lahko oblikovalci oblikujejo edinstvene oblike in velikosti za ljudi z omejenim oprijemom v določenih smereh.
Soavtor poročila o raziskavi je dejal: "Lahko zaznavamo gibanje v katerem koli 3D-tiskanem predmetu. Od glasbe do igralnih vmesnikov je potencial res navdušujoč."
Raziskovalci so ustvarili tudi 3D programsko opremo za urejanje, imenovano MetaSense, za pomoč uporabnikom pri gradnji interaktivnih naprav s pomočjo teh metamaterialov. Simulira, kako se 3D -tiskani predmet deformira, ko se uporabljajo različne sile, in izračuna, katere celice se najbolj spremenijo in so najprimernejše za uporabo kot elektrode.
MetaSense omogoča oblikovalcem 3D-tiskane strukture z vgrajenimi zaznavnimi zmogljivostmi naenkrat. Zaradi tega je prototipizacija naprav zelo hitro, kot so krmilne palice, ki jih je mogoče prilagoditi posameznikom z različnimi potrebami po dostopnosti.
Vgrajevanje sto ali tisoč senzorskih enot v predmet lahko pomaga doseči visoko ločljivost, v realnem času, kako uporabniki z njim komunicirajo. Na primer, pametni stol iz tega metamateriala lahko zazna uporabnikovo telo, nato pa vklopi svetlobo ali televizor ali zbira podatke za kasnejšo analizo, kot je zaznavanje in popravljanje telesne drže. Ti metamateriali lahko najdejo tudi uporabo v nosljivih aplikacijah.
Čas objave: september-27-2021
